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資料結構中常用演算法

排序常用的演算法有:插入演算法(直接插入演算法、折半插入演算法、希爾演算法)、選擇演算法(簡單選擇演算法、堆排序演算法)、快速演算法(氣泡排序、快速排序演算法)

以下程式給出了各種演算法的實現,其介面為void sort(int *array,int len),每個檔案實現一個演算法, 最後和main.c檔案編譯實現。

1、直接插入演算法:

//direct_insert_sort.c

    void sort(int *array,int len)  
    {  
        int tmp,i,j;  
        for(i=1;i<len;i++)  
        {  
            if(array[i]<array[i-1])  
            {  
                tmp = array[i];  
                for(j=i-1;j>=0;j--)  
                {  
                    if(array[j]>tmp)  
                        array[j+1]=array[j];  
                    else  
                        break;  
                }  
                array[j+1]=tmp;  
            }  
        }      
    }  

2、折半插入排序

//binary_insert_sort.c

    void sort(int *array,int len)  
    {  
        int low,m,high;  
        int i,tmp,j;  
        for(i=1;i<len;i++)  
        {  
            if(array[i]<array[i-1])  
            {  
                tmp = array[i];  
                low = 0;  
                high = i-1;  
                while(low <= high)  
                {  
                    m=(low+high)/2;  
                    if(array[m]>=tmp)  
                        high = m-1;  
                    else  
                        low = m +1;  
                }  
                for(j=i-1;j>=low;j--)  
                {  
                    array[j+1]=array[j];                      
                }  
                array[low]=tmp;  
            }  
        }  
    }  

3、希爾排序

//shell_sort.c

    void sort(int *array,int len)  
    {  
        int tmp,i,j,gap;  
        gap = len ;  
        do  
        {  
            gap = gap / 3 + 1;  
            for(i=0+gap;i<len;i++)  
            {  
                if(array[i]<array[i-gap])  
                {  
                    tmp = array[i];  
                    for(j=i-gap;j>=0;j=j-gap)  
                        if(array[j]>tmp)  
                            array[j+gap]=array[j];  
                        else  
                            break;  
                    array[j+gap]=tmp;  
                }  
            }  
          
        }while(gap > 1);  
    }  


4、簡單選擇排序

//simple_select_sort

    void sort(int *array,int len)  
    {  
        int i,j,min,tmp;  
        for(i=0;i<len-1;i++)  
        {  
            min= i;  
            for(j=i+1;j<len;j++)  
                if(array[j]<array[min])  
                    min=j;  
            if(i != min)  
            {  
                tmp=array[i];  
                array[i]=array[min];  
                array[min]=tmp;  
            }  
        }  
    }  


5、堆排序

//heap_sort.c

    static void heapAdjust(int * array,int start,int end);  
    void sort(int *array,int len)  
    {  
        int i,j;  
        for(i=len/2;i>=0;i--)  
            heapAdjust(array,i,len-1);  
        for(i=len-1;i>0;i--)  
        {  
            int tmp=array[i];  
            array[i]=array[0];  
            array[0]=tmp;  
              
            heapAdjust(array,0,i-1);  
        }  
    }  
    static void heapAdjust(int * array,int start,int end)  
    {  
        int i;  
        int tmp = array[start];  
        for(i=2*start+1;i<=end;i=2*i+1)  
        {  
            if(array[i]<array[i+1]&& i<end)  
                i++;  
            if(tmp > array[i])  
                break;  
            array[start]=array[i];  
            start = i;  
        }  
        array[start]=tmp;  
    }  


6、氣泡排序

//bubble_sort.c

    void sort(int * array,int len)  
    {  
        int i,j,tmp;  
        for(i=1;i<len;i++)  
        {  
            for(j=0;j<len-1;j++)  
                if(array[j]>array[j+1])  
                {  
                    tmp = array[j+1];  
                    array[j+1]=array[j];  
                    array[j]=tmp;  
                }  
        }      
    }  


7、快速排序

//quick_sort.c

    static int partition(int *array,int low,int high);  
    static void quickSort(int *array,int start,int end);  
    void sort(int *array,int len)  
    {  
        quickSort(array,0,len-1);  
    }  
    static void quickSort(int *array,int start,int end)  
    {  
        if(start < end)  
        {  
            int pivotloc = partition(array,start,end);  
            quickSort(array,start,pivotloc-1);  
            quickSort(array,pivotloc+1,end);  
        }  
    }  
    static int partition(int *array,int low,int high)  
    {  
        int i,j,tmp;  
        tmp = array[low];  
        while(low < high)  
        {  
            while(low<high && array[high]>tmp)  
                high--;  
            array[low]=array[high];  
            while(low<high && array[low]<tmp)  
                low++;  
            array[high]=array[low];  
        }  
        array[low]=tmp;  
        return low;  
    }      


8、主函式main.c上面的檔案分別單獨和main.c檔案一起編譯即可生成目標檔案

#include<stdio.h>  
extern void sort(int *array,int len);  
void print(const int *array,int len)  
{  
    int i;  
    for(i=0;i<5;i++)  
        printf("%d    ",array[i]);  
    putchar('\n');  
}  
int main()  
{  
    int i;  
    printf("please input 5 integer numbers\n");  
    int array[5];  
    fflush(stdin);  
    for(i=0;i<5;i++)  
        scanf("%d",array+i);  
    printf("\nold order is:\n");  
    print(array,5);  
    sort(array,5);  
    printf("\n new order is:\n");  
    print(array,5);  
}