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我的朋友

分类: C/C++

2009-12-05 09:21:06

最近在教小孩子学c 语言,帮他们收集一些好的文章:

很多朋友是以谭浩强老师编的《c语言教程》作为学习c语言的入门教程的。书中涉及排序问题一般都以“冒泡法”和“选择法”实现。为了扩大视野,增加学习编 程的兴趣,我参阅了有关书籍,整理了几种排序法,写出来同大家共勉。(高手们不要笑,这篇文章是写给出学者的,而且我自己也是只菜鸟,虽然内容陈旧,但值 得初学者一看)。
让我们先定义一个整型数组a[n],下面用五种方法对其从小到大排序。
(1)“冒泡法”
冒泡法大家都较熟悉。其原理为从a[0]开始,依次将其和后面的元素比较,若a[0]>a[i],则交换它们,一直比较到a[n]。同理对a[1],a[2],...a[n-1]处理,即完成排序。下面列出其代码:

void bubble(int *a,int n) /*定义两个参数:数组首地址与数组大小*/
{
int i,j,temp;
for(i=0;ifor(j=i+1;jif(a[i]>a[j]) {
temp=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=temp;
}
}

冒泡法原理简单,但其缺点是交换次数多,效率低。
下面介绍一种源自冒泡法但更有效率的方法“选择法”。

(2)“选择法”
选择法循环过程与冒泡法一致,它还定义了记号k=i,然后依次把a[k]同后面元素比较,若a[k]>a[j],则使k=j.最后看看k=i是否还成立,不成立则交换a[k],a[i],这样就比冒泡法省下许多无用的交换,提高了效率。

void choise(int *a,int n)
{
int i,j,k,temp;
for(i=0;ik=i; /*给记号赋值*/
for(j=i+1;jif(a[k]>a[j]) k=j; /*是k总是指向最小元素*/
if(i!=k) { /*当k!=i是才交换,否则a[i]即为最小*/
temp=a[i];
a[i]=a[k];
a[k]=temp;
}
}
}

选择法比冒泡法效率更高,但说到高效率,非“快速法”莫属,现在就让我们来了解它。

(3)“快速法”
快 速法定义了三个参数,(数组首地址*a,要排序数组起始元素下标i,要排序数组结束元素下标j). 它首先选一个数组元素(一般为a[(i+j)/2],即中间元素)作为参照,把比它小的元素放到它的左边,比它大的放在右边。然后运用递归,在将它左,右 两个子数组排序,最后完成整个数组的排序。下面分析其代码:

void quick(int *a,int i,int j)
{
int m,n,temp;
int k;
m=i;
n=j;
k=a[(i+j)/2]; /*选取的参照*/
do {
while(a[m]while(a[ n]>k&&n>i) n--; /* 从右到左找比k小的元素*/
if(m<=n) { /*若找到且满足条件,则交换*/
temp=a[m];
a[m]=a[n];
a[n]=temp;
m++;
n--;
}
}while(m<=n);
if(mif(n>i) quick(a,i,n);
}

(4)“插入法”
插入法是一种比较直观的排序方法。它首先把数组头两个元素排好序,再依次把后面的元素插入适当的位置。把数组元素插完也就完成了排序。

void insert(int *a,int n)
{
int i,j,temp;
for(i=1;itemp=a[i]; /*temp为要插入的元素*/
j=i-1;
while(j>=0&&tempa[j+1]=a[j];
j--;
}
a[j+1]=temp; /*插入*/
}
}


(5)“shell法”
shell法是一个叫 shell 的美国人与1969年发明的。它首先把相距k(k>=1)的那几个元素排好序,再缩小k值(一般取其一半),再排序,直到k=1时完成排序。下面让我们来分析其代码:

void shell(int *a,int n)
{
int i,j,k,x;
k=n/2; /*间距值*/
while(k>=1) {
for(i=k;ix=a[i];
j=i-k;
while(j>=0&&xa[j+k]=a[j];
j-=k;
}
a[j+k]=x;
}
k/=2; /*缩小间距值*/
}
}

上面我们已经对几种排序法作了介绍,现在让我们写个主函数检验一下。

#include

/*别偷懒,下面的"..."代表函数体,自己加上去哦!*/
void bubble(int *a,int n)
{
...
}
void choise(int *a,int n)
{
...
}
void quick(int *a,int i,int j)
{
...
}
void insert(int *a,int n)
{
...
}
void shell(int *a,int n)
{
...
}

/*为了打印方便,我们写一个print吧。*/
void print(int *a,int n)
{
int i;
for(i=0;iprintf("%5d",a[i]);
printf("\n");
}

main()
{ /*为了公平,我们给每个函数定义一个相同数组*/
int a1[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};
int a2[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};
int a3[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};
int a4[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};
int a5[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};

printf("the original list:");
print(a1,10);
printf("according to bubble:");
bubble(a1,10);
print(a1,10);
printf("according to choise:");
choise(a2,10);
print(a2,10);
printf("according to quick:");
quick(a3,
0,9);
print(a3,10);
printf("according to insert:");
insert(a4,10);
print(a4,10);
printf("according to shell:");
shell(a5,10);
print(a5,10);
}
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