比较排序：冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序、归并排序 非比较排序：计数排序、基数排序、桶排序
1，冒泡排序 Bubble Sort
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void bubble_sort(int a[],int len);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
bubble_sort(array,SIZE);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void bubble_sort(int a[],int len){
int i,j,temp;
for(i=0;i<len-1;i++){
for(j=0;j<len-i-1;j++){
if(a[j+1]<a[j]){
temp=a[j+1];
a[j+1]=a[j];
a[j]=temp;
}
}
}
}
2，插入排序 insertion sort
（1）直接插入排序 insertion sort
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void insert_sort(int a[],int len);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
insert_sort(array,SIZE);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void insert_sort(int a[],int len){
int i,j,temp;
for(i=1;i<len;i++){
temp=a[i];
for(j=i-1;j>=0&&a[j]>temp;j–){
a[j+1]=a[j];
}
a[j+1]=temp;
}
}
（2）折半插入排序 binary insertion sort
折半插入排序算法是一种稳定的排序算法，比直接插入算法明显减少了关键字之间比较的次数，因此速度比直接插入排序算法快，但记录移动的次数没有变，所以折半插入排序算法的时间复杂度仍然为O(n^2)，与直接插入排序算法相同。附加空间O(1)。 #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void insert_sort(int a[],int len);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
insert_sort(array,SIZE);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void insert_sort(int a[],int len){
int i,j,temp,low,high,mid;
for(i=1;i<len;i++){
temp=a[i];
low=0;high=i;
while(low<=high){
mid=(low+high)/2;
if(a[i]>a[mid]){
low=mid+1;
}
else if(a[i]<a[mid]){
high=mid-1;
}
else{
low=mid;
high=low-1;
}
}
for(j=i-1;j>=low;j–){
a[j+1]=a[j];
}
a[low]=temp;
}
}
3，选择排序 Selection sort （1） 基本选择排序 #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void selection_sort(int a[],int len);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
selection_sort(array,SIZE);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void selection_sort(int a[],int len){
int i,j,temp,min;
for(i=0;i<len-1;i++){
min=i;
for(j=i;j<len;j++){
if(a[j]<a[min]){
min=j;
}
}
if(min!=i){
temp=a[i];
a[i]=a[min];
a[min]=temp;
}
}
}
4，快速排序 Quicksort #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void quick_sort(int a[],int left,int right);
void swap(int *p,int *q);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
quick_sort(array,0,SIZE-1);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void quick_sort(int a[],int left,int right){
int i,j,key;
if(left>=right){
return;
}
key=a[left];
i=left;
j=right;
while(i<j){
while(i<j&&a[j]>=key){
j–;
}
a[i]=a[j];
while(i<j&&a[i]<=key){
i++;
}
a[j]=a[i];
}
a[i]=key;
quick_sort(a,left,i-1);
quick_sort(a,i+1,right);
}
5，,归并排序 （1） 非递归 #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define SIZE 10
void merge_sort(int a[],int b[]);
void merge(int a[],int b[],int start,int mid,int end);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
int arraycopy[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
merge_sort(array,arraycopy);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,arraycopy[i]);
}
return 0;
}
void merge_sort(int a[],int b[]){
int i,j,len,start,mid,end;
len=(int)(log(SIZE+1)/log(2)+1);
for(i=1;i<=len;i++){
for(j=0;j<SIZE;j+=(int)pow(2,i)){
start=j;
mid=j+(int)(pow(2,i-1))-1;
end=j+(int)(pow(2,i))-1;
if(end>SIZE-1){
end=SIZE-1;
}
if(mid>SIZE-1){
mid=SIZE-1;
}
merge(a,b,start,mid,end);
}
}
}
void merge(int a[],int b[],int start,int mid,int end){
int i=start,j=mid+1,k=start;
while(i<=mid&&j<=end){
if(a[i]<=a[j]){
b[k++]=a[i++];
}
else{
b[k++]=a[j++];
}
}
while(i<=mid){
b[k++]=a[i++];
}
while(j<=end){
b[k++]=a[j++];
}
for(i=start;i<=end;i++){
a[i]=b[i];
}
}
（2）递归 #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void merge_sort(int a[],int b[],int startindex,int endindex);
void merge(int a[],int b[],int start,int mid,int end);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
int arraycopy[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
merge_sort(array,arraycopy,0,SIZE-1);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,arraycopy[i]);
}
return 0;
}
void merge_sort(int a[],int b[],int startindex,int endindex){
int midindex=(startindex+endindex)/2;
if(startindex<endindex){
merge_sort(a,b,startindex,midindex);
merge_sort(a,b,midindex+1,endindex);
merge(a,b,startindex,midindex,endindex);
}
}
void merge(int a[],int b[],int start,int mid,int end){
int i=start,j=mid+1,k=start;
while(i<=mid&&j<=end){
if(a[i]<=a[j]){
b[k++]=a[i++];
}
else{
b[k++]=a[j++];
}
}
while(i<=mid){
b[k++]=a[i++];
}
while(j<=end){
b[k++]=a[j++];
}
for(i=start;i<=end;i++){
a[i]=b[i];
}
}
6，堆排序 HeapSort #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void heap_sort(int a[]);
void findmax(int a[],int index,int end);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
heap_sort(array);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void heap_sort(int a[]){
int i,j,temp,k;
int end=SIZE-1;
for(i=SIZE/2-1;i>=0;i–){
findmax(a,i,end);
}
for(i=SIZE-2;i>0;i–){
temp=a[0];
a[0]=a[i+1];
a[i+1]=temp;
findmax(a,0,i);
}
temp=a[0];
a[0]=a[i+1];
a[i+1]=temp;
}
void findmax(int a[],int index,int end){
int left=(index+1)*2-1;
int right=left+1;
int max=a[left],maxindex=left;
int temp;
if(right<=end&&a[right]>a[left]){
max=a[right];
maxindex=right;
}
if(a[index]<max){
temp=a[index];
a[index]=a[maxindex];
a[maxindex]=temp;
if(maxindex<=(end-1)/2){
findmax(a,maxindex,end);
}
}
}
7，希尔排序 ShellSort #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void shell_sort(int a[]);
void inserSort(int a[],int start,int d);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
shell_sort(array);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void shell_sort(int a[]){
int i,j;
for(i=SIZE/2;i>0;i/=2){
for(j=0;j<i;j++){
inserSort(a,j,i);
}
} }
void inserSort(int a[],int start,int d){
int i,j,temp;
for(i=start+d;i<SIZE;i+=d){
temp=a[i];
for(j=i-d;j>=0&&a[j]>temp;j-=d){
a[j+d]=a[j];
}
a[j+d]=temp;
}
}
8，计数排序 CountingSort #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10
void counting_sort(int a[],int b[]);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
int arraycopy[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
counting_sort(array,arraycopy);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,arraycopy[i]);
}
return 0;
}
void counting_sort(int a[],int b[]){
int i,k;
int max=a[0],min=a[0];
for(i=0;i<SIZE;i++){
if(a[i]>max){
max=a[i];
}
if(a[i]<min){
min=a[i];
}
}
k=max-min+1;
int c[k];
for(i=0;i<k;i++){
c[i]=0;
}
for(i=0;i<SIZE;i++){
c[a[i]-min]++;
}
for(i=1;i<k;i++){
c[i]+=c[i-1];
}
for(i=0;i<SIZE;i++){
b[–c[a[i]-min]]=a[i];
}
}
9，基数排序 RadixSort 时间效率 ：设待排序列为n个记录，d个关键码，关键码的取值范围为radix，则进行链式基数排序的时间复杂度为O(d(n+radix))，其中，一趟分配时间复杂度为O(n)，一趟收集时间复杂度为O(radix)，共进行d趟分配和收集。 空间效率：需要2*radix个指向队列的辅助空间，以及用于静态链表的n个指针。 最高位优先(Most Significant Digit first)法，简称MSD法：先按k1排序分组，同一组中记录，关键码k1相等，再对各组按k2排序分成子组，之后，对后面的关键码继续这样的排序分组，直到按最次位关键码kd对各子组排序后。再将各组连接起来，便得到一个有序序列。 最低位优先(Least Significant Digit first)法，简称LSD法：先从kd开始排序，再对kd-1进行排序，依次重复，直到对k1排序后便得到一个有序序列。
（1）LSD #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define SIZE 10
void radix_sort(int a[]);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
radix_sort(array);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void radix_sort(int a[]){
int i,d,j,k,p;
int max=a[0];
for(i=0;i<SIZE;i++){
if(a[i]>max){
max=a[i];
}
}
i=max;
d=0;
while(i!=0){
i=i/10;
d++;
}
int b[10][SIZE]={};
int count[10]={0};
p=0;
while(p!=d){
for(i=0;i<10;i++){
count[i]=0;
}
for(i=0;i<SIZE;i++){
j=a[i]/(int)pow(10,p)%10;
b[j][count[j]++]=a[i];
}
k=0;
for(i=0;i<10;i++){
j=0;
for(j=0;j<count[i];j++){
a[k++]=b[i][j];
}
}
p++;
} }
（2）MSD #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define SIZE 10
void radix_sort(int a[]);
void sort(int a[],int d,int n);
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
radix_sort(array);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void radix_sort(int a[]){
int i,d;
int max=a[0];
for(i=0;i<SIZE;i++){
if(a[i]>max){
max=a[i];
}
}
i=max;
d=0;
while(i!=0){
i=i/10;
d++;
}
sort(a,d,SIZE);
}
void sort(int a[],int d,int n){
int i,j,k;
int b[10][n];
int count[10]={0};
for(i=0;i<10;i++){
count[i]=0;
}
for(i=0;i<n;i++){
j=a[i]/(int)pow(10,d-1)%10;
b[j][count[j]++]=a[i];
}
if(d>1){
for(i=0;i<10;i++){
if(count[i]>1){
sort(b[i],d-1,count[i]);
}
}
}
k=0;
for(i=0;i<10;i++){
j=0;
for(j=0;j<count[i];j++){
a[k++]=b[i][j];
}
}
}
10，桶排序 BucketSort #include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#define SIZE 10
void bucket_sort(int a[]);
void insert_sort(int a[],int len);
struct barrel{
int node[SIZE];
int count;
};
int main(){
int i;
int array[SIZE];
srand((int)time(NULL));
for(i=0;i<SIZE;i++){
array[i]=rand()%100;
}
bucket_sort(array);
for(i=0;i<SIZE;i++){
printf(“%d\t”,array[i]);
}
return 0;
}
void bucket_sort(int a[]){
struct barrel *pBarrel;
int i,d,k,j,index=0;
int max=a[0],min=a[0];
for(i=0;i<SIZE;i++){
if(a[i]>max){
max=a[i];
}
if(a[i]<min){
min=a[i];
}
}
d=(max-min)/10+1;
pBarrel=(struct barrel*)malloc(sizeof(struct barrel)*d);
memset(pBarrel, 0, sizeof(struct barrel) * d);
for(i=0;i<SIZE;i++){
k=(a[i]-min)/10;
(pBarrel + k)->node[(pBarrel + k)->count] = a[i];
(pBarrel + k)->count++;
}
for(i=0;i<d;i++){
insert_sort((pBarrel+i)->node,(pBarrel+i)->count);
for(j=0;j<(pBarrel+i)->count;j++){
a[index++]=(pBarrel+i)->node[j];
}
}
}
void insert_sort(int a[],int len){
int i,j,temp;
for(i=1;i<len;i++){
temp=a[i];
for(j=i-1;j>=0&&a[j]>temp;j–){
a[j+1]=a[j];
}
a[j+1]=temp;
}
}
