排序算法是面试笔试中必定要涉及的内容，常见的排序算法有：插入排序，冒泡排序，选择排序，快速排序，堆排序，希尔排序，归并排序，基数排序等，下面是我自己针对这几种算法进行一些总结和实现。
(1)按照时间性能来分，可以划分为三类排序算法：
1. O(nlogn): 快速排序，堆排序，归并排序，其中以快排为最佳；
2. O(n2): 直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序，其中以直接插入排序为最佳，尤其对于那些关键字
近似有序的记录序列；
3. O(n): 只有基数排序，基数排序适合n值很大而关键字较小的序列。
(2)性能易变性：
当待排序列有序时，直接插入排序和冒泡排序能到达O(n)，而对于快速排序而言，这反而是最不好的情况，此时时间性能蜕化为O(n2)；简单选择排序，堆排序和归并排序的时间复杂度不随数列中关键字的分布而改变。
(3)稳定性：
选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序不是稳定的排序算法，
冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序是稳定的排序算法。
各排序时间复杂度和空间复杂度对比表：
平台：VS 2008
算法实现：
---------------插入排序（直接插入）--------------
/*******************************************
*****描述：选定首元素为界，从第一个元素开始， *****和前面分界好的已经排好序的元素依次比较。 *******************************************/
#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#define LEN 10
void sort_insert(int a[],int len)
{
int i,j,key;
for (i = 1; i < len; i++)
{
key = a[i];
//把i之前大于a[i]的数据向后移动
for (j = i - 1; ((a[j] > key) && j >= 0);j--)
{
a[j + 1] = a[j];
}
a[j + 1] = key; //最后把最小的key赋值给首元素a[0] }
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int a[LEN] = {3,6,2,1,0,10,9,12,5,10};
int k;
sort_insert(a,LEN);
for (k = 0; k < LEN; k++)
{
printf("%4d",a[k]);
}
return 0;
}
---------------冒泡排序--------------
#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#define LEN 10
void bubble_sort(int arry[],int len)
{
int i,j,tmp;
for (i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (j = i + 1; j < len; j++)
{
if (arry[i] > arry[j])
{
tmp = arry[i];
arry[i] = arry[j];
arry[j] = tmp;
}
}
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int a[LEN] = {3,6,2,1,0,10,9,12,5,10};
int k;
bubble_sort(a,LEN);
for (k = 0; k < LEN; k++)
{
printf("%4d",a[k]);
}
return 0;
}
---------------选择排序（简单选择排序）--------------
/*********************************************************** *****描述：
*****第一趟：从n个数中找出一个最小的，与第一个数互换； *****第二趟：从n-1个数中找出一个最小的，与第二个数互换； ***** .....
***** .....
*****第N趟：只剩下最后一个数，如果它为最大，则不互换。
***********************************************************/ #include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#define LEN 10
//交换数组中的两个数
void swap(int v[],int i,int j)
{
int tmp;
tmp = v[i];
v[i] = v[j];
v[j] = tmp;
}
//选择排序算法
void selection_sort(int arry[],int len)
{
int i,j,flag;
for (j = 0; j < len; j++)
{
flag = j;
for (i = j; i < len; i++)
{
if (arry[i] < arry[flag])
{
flag = i;
}
}
swap(arry,j,flag);
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int a[LEN] = {3,6,2,1,0,10,9,12,5,10};
int k;
selection_sort(a,LEN);
for (k = 0; k < LEN; k++)
{
printf("%4d",a[k]);
}
return 0;
}
---------------快速排序--------------
/******************************************* *****描述：把小于分区元素的数全部移动到它的左边 ********** 把大于分区元素的数全部移动到它的右边 ***********结果为：{小于X} X {大于X}
***********递归调用快排算法
*******************************************/ #include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#define LEN 10
//交换数组中的两个数
void swap(int v[],int i,int j)
{
int tmp;
tmp = v[i];
v[i] = v[j];
v[j] = tmp;
}
//快速排序算法
void quick_sort(int v[],int left,int right)
{
int i,last;
//最后一次递归结束出口
if (left >= right)
{
return;
}
//确定大概中间位置元素为分区元素
//把分区元素移动到最左边
swap(v,left,(left + right)/2);
last = left;
//分区：把小于分区元素的数全部移动到它的左边 //把大于分区元素的数全部移动到它的右边 //结果为：{小于X} X {大于X}
for (i = left + 1; i <= right; i++)
{
if (v[i] < v[left])
{
++last;
swap(v,last,i);
}
}
//恢复分区元素
swap(v,left,last);
//一次快排结束
//递归调用排序算法
quick_sort(v,left,last -1);
quick_sort(v,last + 1,right);
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int a[LEN] = {3,6,2,1,0,10,9,12,5,10};
int k;
quick_sort(a,0,LEN - 1);
for (k = 0; k < LEN; k++)
{
printf("%4d",a[k]);
}
return 0;
}
算法具体执行过程：
举例：a[6] = {3,6,2,5,0,4,7};
选定中间元素(0+6)/2 = 3,即a[3]为5：
3 6 2 5 0 4 7
把5与left互换；
5 6 2 3 0 4 7
left和last都指向5；
i从left + 1开始，即从6开始；
如果小于a[left]内的数，则和++last互换，否则不执行操作； 执行过程如下：
5 6 2 3 0 4 7
5 2 6 3 0 4 7
5 2 3 6 0 4 7
5 2 3 0 6 4 7
5 2 3 0 4 6 7
5 2 3 0 4 6 7
最后交换left和last,此时last指向的是4
4 2 3 0 5 6 7
最终一次快排结果为：{4,2,3,0} 5 {6,7}
然后在{4,2,3,0}和{6,7}两个集合中递归快排
---------------堆排序--------------
#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#define LEN 10
//调整筛选
void shift(int h[],int n,int m)
{
//h为数组，n为元素个数，m为从第m个元素开始调整 int j,tmp;
tmp = h[m];//保存每次需要调整的元素
j = 2 * (m + 1) - 1;
while (j <= n)
{
if ((j < n)&&(h[j] < h[j + 1]))
{
j += 1;
}
if (tmp < h[j])
{
h[m] = h[j];
m = j;//标记m
j = 2 * (m + 1) - 1;
}
else
{
j = n + 1;//跳出循环
}
}
h[m] = tmp;//把tmp保存的元素插入到正确位置 }
//堆排序
void HeapSort(int p[],int n)
{
int i,k,t;
k = n/2;
for (i = k -1; i >= 0; i--)
{
shift(p,n-1,i);
//i = k -1,n - 1都是与数组从0开始有关
}
for (i = n - 1; i >= 1; i--)
{
//把最大元素移到倒数第i个位置
//把倒数第i个元素移到堆顶
t = p[0];
p[0] = p[i];
p[i] = t;
shift(p,i-1,0);
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {
int a[LEN] = {3,6,2,1,0,10,9,12,5,10}; int k;
HeapSort(a,LEN);
for (k = 0; k < LEN; k++)
{
printf("%4d",a[k]);
}
return 0;
}
---------------希尔排序--------------
/#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#define LEN 10
void shellSort(int a[],int n)
{
int i,j,tmp,step;
for( step = n/2; step > 0; step = step/2 ) {
for(i = step;i < n;i++)
{
tmp = a[i];
j = i - step;
while((j >= 0) && (a[j]>tmp)) {
a[j + step] = a[j]; a[j] = tmp;
j = j - step;
}
}
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {
int a[LEN] = {3,6,2,1,0,10,9,12,5,10}; int k;
shellSort(a,LEN);
for (k = 0; k < LEN; k++)
{
printf("%4d",a[k]);
}
return 0;
}
(end)
第二篇：C语言6种排序算法及其实现
C语言中常见的排序算法：冒泡排序法、选择排序法、插入排序法、快速排序法、希尔排序法、堆排序法6种。
1.冒泡排序
算法思想简单描述：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。
冒泡排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)。
main()
{
int a[10],i,j,k;
printf("This is a maopao sort\n");
printf("Please input 10 numbers for sort:");
for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);
for(i=0;i<9;i++)
for(j=0;j<10-i;j++)if(a[j]>a[j+1])
{
k=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=k;
}
printf("The corret sort of those numbers is:");
for(i=0;i<10;i++)
printf(" %d",a[i]);
printf("\n");
}
2.选择排序
算法思想简单描述：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。
选择排序是不稳定的。算法复杂度O(n2)。
main()
{ int t,k,i,j,a[10];
printf("This is a select sort\n");
printf("Please input some number that you want to sort:");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(i=0;i<9;i++)
{
k=i;
for(j=i+1;j<10;j++)
if(a[k]>a[j])
k=j;
t=a[i];
a[i]=a[k];
a[k]=t;
}
printf("The correct sort of those number is:");
for(i=0;i<10;i++)
printf(" %d",a[i]);
printf("\n");
}
3.插入排序
算法思想简单描述：在要排序的一组数中，假设前面(n-1) [n>=2] 个数已经是排好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。
直接插入排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)。
main()
{ int a[10],j,i,m;
printf("this is a insert sort\n");
printf("Please input the 10 number you want to sort:");
for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);
for(j=1;j<10;j++)
{ m=a[j];
for(i=j-1;i>=0;i--)
{
if(a[i]<m)
break;
else a[i+1]=a[i];
}
a[i+1]=m;
}
printf("The correct order of those numbers is:");
for(i=0;i<10;i++)
printf(" %d",a[i]);
printf("\n");
}
算法思想简单描述：快速排序是对冒泡排序的一种本质改进。它的基本思想是通过一趟扫描后，使得排序序列的长度能大幅度地减少。在冒泡排序中，一次扫描只能确保最大数值的数移到正确位置，而待排序序列的长度可能只减少1。快速排序通过一趟扫描，就能确保以某个数为基准点的左边各数都比它小，右边各数都比它大。然后又用同样的方法处理它左右两边的数，直到基准点的左右只有一个元素为止。
显然快速排序可以用递归实现，当然也可以用栈化解递归实现。
快速排序是不稳定的。最理想情况算法时间复杂度O(nlog2n)，最坏O(n2)。
quick(int first,int end,int L[])
{ int left=first,right=end,key;
key=L[first];
while(left<right)
{ while((left<right)&&(L[right]>=key))
right--;
if(left<right)
L[left++]=L[right];
while((left<right)&&(L[left]<=key))
left++;
if(left<right)L[right--]=L[left];}
L[left]=key;
return left;
}
quick_sort(int L[],int first,int end)
{ int split;
if(end>first)
{ split=quick(first,end,L);
quick_sort(L,first,split-1);
quick_sort(L,split+1,end);
}
}
main()
{ int a[10],i;
printf("This is a quick sort\n");
printf("Please input 10 numbers for sort:");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
quick_sort(a,0,9);
printf("The correct sort of those numbers is:");
for(i=0;i<10;i++)
printf(" %d",a[i]);
printf("\n");
}
算法思想简单描述：D.L.shell于19xx年在以他名字命名的排序算法中实现了这一思想。算法先将要排序的一组数按某个增量d分成若干组，每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行排序，然后再用一个较小的增量对它进行，在每组中再进行排序。当增量减到1时，整个要排序的数被分成一组，排序完成。
下面的函数是一个希尔排序算法的一个实现，初次取序列的一半为增量，以后每次减半，直到增量为1。
希尔排序是不稳定的。
void shell_sort(int *x, int n)
{
int h, j, k, t;
for (h=n/2; h>0; h=h/2) /*控制增量*/
{
for (j=h; j<n; j++) /*这个实际上就是上面的直接插入排序*/
{
t = *(x+j);
for (k=j-h; (k>=0 && t<*(x+k)); k-=h)
{
*(x+k+h) = *(x+k);
}
*(x+k+h) = t;
}
}
}
6.堆排序
算法思想简单描述：堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。堆的定义如下：具有n个元素的序列（h1,h2,...,hn),当且仅当满足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1）(i=1,2,...,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。
由堆的定义可以看出，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。
初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储顺序，使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点的堆，并对它们作交换，最后得到有n个节点的有序序列。从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。有最大堆和最少堆之分
堆排序是不稳定的。算法时间复杂度O(nlog2n)。
功能：渗透建堆
void sift(int *x, int n, int s)
{
int t, k, j;
t = *(x+s); /*暂存开始元素*/
k = s; /*开始元素下标*/
j = 2*k + 1; /*右子树元素下标*/
while (j<n)
{
if (j<n-1 && *(x+j) < *(x+j+1))/*判断是否满足堆的条件：满足就继续下一轮比较，否则调整。*/
{
j++;
}
if (t<*(x+j)) /*调整*/
{
*(x+k) = *(x+j);
k = j; /*调整后，开始元素也随之调整*/
j = 2*k + 1;
}
else /*没有需要调整了，已经是个堆了，退出循环。*/
{
break;
}
}
*(x+k) = t; /*开始元素放到它正确位置*/
}
功能：堆排序
void heap_sort(int *x, int n)
{
int i, k, t;
int *p;
for (i=n/2-1; i>=0; i--)
{
sift(x,n,i); /*初始建堆*/
}
for (k=n-1; k>=1; k--)
{
t = *(x+0); /*堆顶放到最后*/
*(x+0) = *(x+k);
*(x+k) = t;
sift(x,k,0); /*剩下的数再建堆*/
}
}