C++学习（三十八）（C语言部分）之 排序（冒泡 选择 插入 快排）

算法是解决一类问题的方法
排序算法 根据元素大小关系排序 从小到大 从大到小
冒泡 选择 插入 快排
希尔排序 归并排序 堆排序

冒泡排序 从头到尾比较 每一轮将最大的数沉底 或者最小数字上浮

选择排序 1.找到最小/大的数字放到最前面 2.除过第一个数字以外，找到最小/大的数字与第二个元素对换 每一轮只交换一次数字

插入排序
假如 1 2 5 9 0
（1）现在1是有序的 选择5 和1比较，大了放1前面小了放1后面
后面的元素一个个插入到前面的队列中 插入保证有序
最后插入完成之后 这个元素的序列也是有序的
快速排序

一般排序 时间复杂度小 空间复杂度会较高
空间复杂度小 时间复杂度会高

时间 空间 用时间换空间 要么用空间换时间
--> 要么用时间换内存 要么用内存换时间

测试代码笔记如下：

#include<stdio.h>

//拆分出一个函数实现  1.排序的数组 2.数组中的元素格式确定排序次数---->参数

//冒泡排序
void bullet_sort(int*arr,int len)  //或者 int*arr  是一样的  int len 是数组大小
{
    int temp;
    printf("冒泡排序过程：
");
    for (int i = 0; i < len - 1; ++i)  //循环比较次数
    {
        //for (int j = 0; j < len - 1; ++j)  //从头到尾比较一轮
        for (int j = 0; j < len - 1-i; ++j)  //代码优化 从头到尾比较一轮 每一轮都要少比较一个
        {
            if (arr[j]>arr[j + 1])  //发现两个位置不对的与元素
            {
                //交换两个元素的位置
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
        //测试代码
        for (int j = 0; j < len; ++j)
        {
            printf("%d	", arr[j]);
        }
        printf("

");
    }
}

//选择排序
void select_sort(int arr[], int len)
{
    int k,temp;
    printf("选择排序过程：
");
    for (int i = 0; i < len-1; ++i)  //先出arr[i]这个位置的元素
    {
        k = i;  //保存这个位置的下标 作为初始条件
        for (int j = i + 1; j<len;++j)
        {
            if (arr[k]>arr[j])
            {
                k = j;  //arr[j]更小 用k保存位置
            }
        }
        //找完之后 arr[i]  arr[k]最小 进行交换
        temp = arr[i];
        arr[i] = arr[k];
        arr[k] = temp;
        //测试代码
        for (int j = 0; j < len; ++j)
        {
            printf("%d	", arr[j]);
        }
        printf("

");
    }
}

//插入排序
void insert_sort(int arr[],int len)
{
    int temp;
    printf("插入排序过程：
");
    for (int i = 1; i < len; ++i)  //从第二个人开始插入
    {
        //先找合适的位置
        for (int j = 0; j < i; ++j)  //j<i是因为要比较i前面的元素
        {
            if (arr[j]>arr[i])  //找比arr[i]要大的第一个元素
            {    //插入
                //将arr[i] 插入到arr[j]的位置
                temp = arr[i];  //保留要插入的数字
                for (int k = i - 1; k >= j; --k)
                {
                    arr[k + 1] = arr[k];//往后移
                }
                arr[j] = temp;//插入元素
                break;  //退出循环 不要再比较
            }
        }
        //插入完成  进行下一轮循环
        //测试代码
        for (int j = 0; j < len; ++j)
        {
        printf("%d	", arr[j]);
        }
        printf("

");
    }
}

//快速排序
int part(int arr[], int begin, int end)//将一个数组分成两个部分 有一个arr[k]  比arr[k]小的元素 全部在arr[k]左边  比arr[k]大的元素全部在arr[k]右边
//返回这个k的值
{
    //1.选中arr[begin]作数字
    int i = begin, j = end, temp;
    while (i < j)
    {
        //从右边找到一个比arrr[begin]小的元素
        while (i<j&&arr[j]>arr[begin]) --j;//找一个比arr[begin]要小的元素 
        //从左边找到一个比arrr[begin]大的元素
        while (i<j&&arr[i] <= arr[begin]) ++i;
        temp = arr[i]; 
        arr[i] = arr[j]; 
        arr[j] = temp;//交换元素
    }
    //退出来的时候  i==j的 并且arr[i]这个位置 就是要找的k
    //arr[begin] 和arr[i]交换
    temp = arr[begin]; 
    arr[begin] = arr[i]; 
    arr[i] = temp;
    return i;
}
void quick_sort(int arr[], int begin, int end)
{
    if (begin >= end) return;
    //begin必须小于end才需要排序

    //1.分成两个部分
    int k = part(arr, begin, end);//分成两个部分

    //arr[k]左边的元素全部小于arr[k]   arr[k]右边元素全部大于arr[k]
    //2.排序左边
    quick_sort(arr, begin, k - 1);//k的位置不参与排序 所以是k-1
    //3.排序右边
    quick_sort(arr, k + 1, end);
}

int main()
{
//定义乱序数组并原样输出
    int arr[10] = {1,5,2,9,0,6,3,8,7,4};    //乱序数组
    printf("排序前输出：");
    for (int i = 0; i < 10; ++i)  //打印出数组中的元素
    {
        printf("%d	", arr[i]);
    }
    printf("

");

//冒泡排序 
// bullet_sort(arr, 10);  //调用函数 参数值是数组名以及数组大小

//选择排序
//    select_sort(arr, 10);

//快速排序
    quick_sort(arr, 0, 9);

    //int temp;
    //for (int i = 0; i < 9; ++i)  //排序九轮
    //{
    //    for (int j = 0; j < 9; ++j)  //从头到尾比较
    //    {
    //        if (arr[j] > arr[j + 1])  //比较 >是从小到大 <是从大到小  j+1<10 -----> j<9
    //        {
    //            //交换两个元素的位置
    //            temp = arr[j];
    //            arr[j] = arr[j + 1];
    //            arr[j + 1] = temp;
    //        }
    //    }
    //}
    
    //输出排序
    printf("排序后输出：");
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        printf("%d	", arr[i]);
    }
    getchar();
    return 0;
}

2019-04-02  17:35:13