排序和查找

//Function.h
void bubble_sort(int Array[],int N);//冒泡排序
void Quick_sqort(int Arr[],int begin,int end);//快速排序
void selection_sort(int Array[],int N);//选择排序
void heap_sort(int *array, int n);//堆排序
void merge_sort(int Arr[],int begin,int end);//归并排序

int binary_search(int Array[],int N,int num);//二分查找

//Main.cpp
#include<stdio.h>
#include"Function.h"
int main()
{
    int Array[1000]={0};
    int N,k,index;
    int i;
    printf("请输入待排序数字个数:"); scanf("%d",&N);
    printf("请输入待排序数字:");
    for(i=0;i<N;i++)
        scanf("%d",&Array[i]);

    /////排序(从小到大)
    //bubble_sort(Array,N);
    Quick_sqort(Array,0,N-1);
    //selection_sort(Array,N);
    //merge_sort(Array,0,N-1);
    //heap_sort(Array, N);
    printf("排序过后的数字:");
    for(i=0;i<N;i++)
       printf("%d ",Array[i]);
    /////////

    printf("\n请输入待查找的数字:");scanf("%d",&k);
    index=binary_search(Array,N,k);//升序数组Array[]中二分搜索
    if(index>0)
        printf("这是第%d个数\n",index+1);
    else printf("没有该数字");

    return 0;
}

#include"Function.h"
void bubble_sort(int Array[],int N)//冒泡排序(升序)
{
    int i,j,temp;
    for(i=0;i<N;i++)//第i次起泡，共起泡N次
    {
        for(j=1;j<N-i;j++)//第i次将最大数起泡到Array[N-i-1]
           if(Array[j-1]>Array[j])//若能,每次相邻比较后,将较大数冒泡到Array[j]
           {
               temp=Array[j-1];
               Array[j-1]=Array[j];
               Array[j]=temp;
           }
    }
}

#include"Function.h"
//快速排序
int partition(int Arr[],int be,int en)//选取极端的测例：5 4 3 2 1 排成小到大
{
   int i,j;
   int temp;
   i=be+1;//枢轴在be位置
   j=en;
   while(i<=j)//注意"<="而不是"<"//当i==j时说明该次划分只剩两个数，还得继续划分(定位j),否则while之后的代码会打乱排好的序
   {      
       //be元素是枢轴，在[be+1~en]范围内搜索
       while(i<=en &&Arr[i]<=Arr[be])   i++;//从i位置开始找到比枢轴Arr[be]大的         
       while(j> be &&Arr[j]>=Arr[be])   j--;//从j。。。。。。。。。。。。 小的
       if(i<j)///两头大小互换///
       {   temp=Arr[i];
           Arr[i]=Arr[j];
           Arr[j]=temp;
       }
   }   
   temp=Arr[be];      //当i>j,i总会在跑到第一个Arr[i]>Arr[begin]处停下来或到en+1(出范围[be+1~en])
   Arr[be]=Arr[j];    //      j总会在跑到第一个Arr[j]<Arr[begin]处停下来或到be  (出范围[be+1~en])
   Arr[j]=temp;       //与枢轴交换的是Arr[j],必须保证j的安全([be~en]内)
   
   return j;//新的枢轴下标
}
void Quick_sqort(int Arr[],int begin,int end)
{
    if(begin<end)//待排序数列:起点下标>=终点下标，不再划分
    {
         int mid=partition(Arr,begin,end);
         Quick_sqort(Arr,begin,mid-1);
         Quick_sqort(Arr,mid+1,end);
    }
}

#include"Function.h"
void selection_sort(int Array[],int N)//选择排序(升序)
{
    int i,j,k,temp;
    for(i=0;i<N;i++)//为下标为i的数组元素寻找最小值(i及i之后部分中)
    {
        k=i;//k用于标记当前一轮中最小值的下标
        for(j=i+1;j<N;j++)
            if(Array[j]<Array[k])    k=j;
        temp=Array[i];
        Array[i]=Array[k];
        Array[k]=temp;    
    }
}

#include"Function.h"
//堆排序
//array是待调整的堆数组，i是待调整的数组元素的位置，nlength是数组的长度
//本函数功能是:根据数组array构建大根堆
void HeapAdjust(int array[], int i, int nLength)
{
    int nChild;
    int nTemp;
    for (nTemp=array[i]; 2*i+1<nLength; i=nChild)
    {
        //子结点的位置=2*(父结点位置)+1
        nChild=2*i+1;
        //得到子结点中较大的结点
        if (nChild<nLength-1 &&array[nChild + 1]>array[nChild])
            ++nChild;
        //如果较大的子结点大于父结点那么把较大的子结点往上移动，替换它的父结点
        if(nTemp<array[nChild])
        {
            array[i]=array[nChild];
            array[nChild]= nTemp;
        }
        else// 否则退出循环
            break;
    }
}
void heap_sort(int array[],int length)// 堆排序算法
{  
    int tmp,i;
    // 调整序列的前半部分元素，调整完之后第一个元素是序列的最大的元素
    //length/2-1是第一个非叶节点，此处"/"为整除
    for (i=(length-1)/2; i>=0; --i)
        HeapAdjust(array, i, length);
    //从最后一个元素开始对序列进行调整，不断的缩小调整的范围直到第一个元素
    for (i=length-1; i>0; --i)
    {
        // 把第一个元素和当前的最后一个元素交换，
        // 保证当前的最后一个位置的元素都是在现在的这个序列之中最大的
        // Swap(&array[0], &array[i]);
           tmp = array[i];
           array[i] = array[0];
           array[0] = tmp;
        //不断缩小调整heap的范围，每一次调整完毕保证第一个元素是当前序列的最大值
        HeapAdjust(array, 0, i);
    }
}

 

#include"Function.h"
//归并排序(升序)
void merge(int Arr[],int begin,int mid,int end)//合并
{
    int i,j,k=0;
    int List[1000]={0};//临时数组
    for(i=begin,j=mid+1; i<=mid&&j<=end;)//限定范围i-[begin~mid],j-[mid+1~end]
        if(Arr[i]<Arr[j])    List[k++]=Arr[i++]; //挑选较小者入List[]
        else   List[k++]=Arr[j++]; 
    //条件i<=mid&&j<=end不再满足
    while(i<=mid)
         List[k++]=Arr[i++]; 
    while(j<=end)
         List[k++]=Arr[j++]; 

    k=0;
    for(i=begin; i<=end; i++)
        Arr[i]=List[k++];//临时数组中数据回存Arr[]数组
}

void merge_sort(int Arr[],int begin,int end)//归并排序(递归:不断调用自身)
{
    int mid;
    if(begin<end)
    {  
        mid=(begin+end)/2;//划分
        merge_sort(Arr,begin,mid);
        merge_sort(Arr,mid+1,end);
        merge(Arr,begin,mid,end);//合并
    }
}

#include"Function.h"
int binary_search(int Array[],int N,int num)//二分查找
{
    int low,high,mid;
    low=0;
    high=N-1;   
    while(low<=high)
    {
         mid=(low+high)/2;
         if(Array[mid]==num)///查找到num 
             return mid;
         else if(Array[mid]>num)
             high=mid-1;
         else low=mid+1;
    }
    return -1;//未找到
}