C语言中有多种排序算法可以实现对数组或链表的排序,常见的排序算法如下:
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冒泡排序(Bubble Sort):通过比较相邻的元素,将较大的元素逐步交换到末尾,时间复杂度为O(n^2)。
void bubbleSort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n-1; i++) { for (int j = 0; j < n-i-1; j++) { if (arr[j] > arr[j+1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = temp; } } } }
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插入排序(Insertion Sort):将数组分为已排序和未排序两部分,每次从未排序部分取一个元素插入到已排序部分的适当位置,时间复杂度为O(n^2)。
void insertionSort(int arr[], int n) { for (int i = 1; i < n; i++) { int key = arr[i]; int j = i - 1; while (j >= 0 && arr[j] > key) { arr[j+1] = arr[j]; j--; } arr[j+1] = key; } }
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选择排序(Selection Sort):每次从未排序部分选择最小(或最大)的元素,将其与未排序部分的第一个元素交换,时间复杂度为O(n^2)。
void selectionSort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n-1; i++) { int minIndex = i; for (int j = i+1; j < n; j++) { if (arr[j] < arr[minIndex]) { minIndex = j; } } int temp = arr[i]; arr[i] = arr[minIndex]; arr[minIndex] = temp; } }
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快速排序(Quick Sort):选择一个基准元素,将小于基准的元素移动到基准的左侧,大于基准的元素移动到基准的右侧,然后对左右两部分递归地进行快速排序,时间复杂度为O(nlogn)。
void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { int pivot = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pivot-1); quickSort(arr, pivot+1, high); } } int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; int i = low - 1; for (int j = low; j < high; j++) { if (arr[j] < pivot) { i++; int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } } int temp = arr[i+1]; arr[i+1] = arr[high]; arr[high] = temp; return i+1; }
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归并排序(Merge Sort):将数组分割成两个子数组,分别对两个子数组进行递归的归并排序,然后将两个有序子数组合并成一个有序数组,时间复杂度为O(nlogn)。
void mergeSort(int arr[], int left, int right) { if (left < right) { int mid = (left + right) / 2; mergeSort(arr, left, mid); mergeSort(arr, mid+1, right); merge(arr, left, mid, right); } } void merge(int arr[], int left, int mid, int right) { int n1 = mid - left + 1; int n2 = right - mid; int L[n1], R[n2]; for (int i = 0; i < n1; i++) { L[i] = arr[left + i]; } for (int j = 0; j < n2; j++) { R[j] = arr