c语言各种排序方法及其所耗时间比较程序

c语言中排序的各种方法解析一、引言在计算机编程中，排序是一个重要的操作，它按照一定的顺序排列数据元素，使得数据元素按照从小到大的顺序排列。

在C语言中，有多种方法可以实现排序，包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。

这些排序算法都有各自的优缺点，适合不同的应用场景。

二、冒泡排序冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。

遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。

算法步骤：1. 比较相邻的元素。

如果第一个比第二个大（升序），就交换它们两个。

2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。

这步做完后，最后的元素会是最大的数。

3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

三、选择排序选择排序是一种简单直观的排序算法。

它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。

算法步骤：1. 在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置。

2. 再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到已排序序列的末尾。

3. 以此类推，直到所有元素均排序完毕。

四、插入排序插入排序的工作方式是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。

插入排序在实现上通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

五、快速排序快速排序使用了分治的原则，它在每一层划分都比前面方法有所改进和精进，当切分到两边的子序列长度都大于某个值时，或者一个大于一个小于这个值时再进行交换的操作来结束此层的递归过程。

这层的结果又成为下一层的两个子数组来处理，最后就得到递归式的最终结果。

使⽤C语⾔实现12种排序⽅法⽬录1.冒泡排序2.插⼊排序3.折半插⼊排序4.希尔排序5.选择排序6.鸡尾酒排序7.堆排序8.快速排序9.归并排序10.计数排序11.桶排序12.基数排序1.冒泡排序思路：⽐较相邻的两个数字，如果前⼀个数字⼤，那么就交换两个数字，直到有序。

时间复杂度O(n^2)，稳定性：这是⼀种稳定的算法。

代码实现：void bubble_sort(int arr[],size_t len){size_t i,j;for(i=0;i<len;i++){bool hasSwap = false; //优化，判断数组是否已经有序，如果有序可以提前退出循环for(j=1;j<len-i;j++){ //这⾥j<len-i是因为最后⾯的肯定都是最⼤的，不需要多进⾏⽐较if(arr[j-1]>arr[j]){ //如果前⼀个⽐后⼀个⼤swap(&arr[j-1],&arr[j]); //交换两个数据hasSwap = true;}}if(!hasSwap){break;}}}2.插⼊排序思路：把⼀个数字插⼊⼀个有序的序列中，使之仍然保持有序，如对于需要我们进⾏排序的数组，我们可以使它的前i个数字有序，然后再插⼊i+1个数字，插⼊到合适的位置使之仍然保持有序，直到所有的数字有序。

时间复杂度：O(n^2) 稳定性：稳定的算法代码实现：void insert_sort(int arr[],int len){int i,j;for(i=1;i<len;i++){int key = arr[i]; //记录当前需要插⼊的数据for(j= i-1;i>=0&&arr[j]>key;j--){ //找到插⼊的位置arr[j+1] = arr[j]; //把需要插⼊的元素后⾯的元素往后移}arr[j+1] = key; //插⼊该元素}}3.折半插⼊排序思路：本质上是插⼊排序，但是通过半分查找法找到插⼊的位置，让效率稍微快⼀点。

C语⾔⼋⼤排序算法C语⾔⼋⼤排序算法，附动图和详细代码解释！来源：C语⾔与程序设计、⽵⾬听闲等⼀前⾔如果说各种编程语⾔是程序员的招式，那么数据结构和算法就相当于程序员的内功。

想写出精炼、优秀的代码，不通过不断的锤炼，是很难做到的。

⼆⼋⼤排序算法排序算法作为数据结构的重要部分，系统地学习⼀下是很有必要的。

1、排序的概念排序是计算机内经常进⾏的⼀种操作，其⽬的是将⼀组“⽆序”的记录序列调整为“有序”的记录序列。

排序分为内部排序和外部排序。

若整个排序过程不需要访问外存便能完成，则称此类排序问题为内部排序。

反之，若参加排序的记录数量很⼤，整个序列的排序过程不可能在内存中完成，则称此类排序问题为外部排序。

2、排序分类⼋⼤排序算法均属于内部排序。

如果按照策略来分类，⼤致可分为：交换排序、插⼊排序、选择排序、归并排序和基数排序。

如下图所⽰：3、算法分析1.插⼊排序*直接插⼊排序*希尔排序2.选择排序*简单选择排序*堆排序3.交换排序*冒泡排序*快速排序4.归并排序5.基数排序不稳定排序：简单选择排序，快速排序，希尔排序，堆排序稳定排序：冒泡排序，直接插⼊排序，归并排序，奇数排序1、插⼊排序将第⼀个和第⼆个元素排好序，然后将第3个元素插⼊到已经排好序的元素中，依次类推（插⼊排序最好的情况就是数组已经有序了）因为插⼊排序每次只能操作⼀个元素，效率低。

元素个数N，取奇数k=N/2，将下标差值为k的数分为⼀组（⼀组元素个数看总元素个数决定），在组内构成有序序列，再取k=k/2，将下标差值为k的数分为⼀组，构成有序序列，直到k=1，然后再进⾏直接插⼊排序。

3、简单选择排序选出最⼩的数和第⼀个数交换，再在剩余的数中⼜选择最⼩的和第⼆个数交换，依次类推4、堆排序以升序排序为例，利⽤⼩根堆的性质（堆顶元素最⼩）不断输出最⼩元素，直到堆中没有元素1.构建⼩根堆2.输出堆顶元素3.将堆低元素放⼀个到堆顶，再重新构造成⼩根堆，再输出堆顶元素，以此类推5、冒泡排序改进1：如果某次冒泡不存在数据交换，则说明已经排序好了，可以直接退出排序改进2：头尾进⾏冒泡，每次把最⼤的沉底，最⼩的浮上去，两边往中间靠16、快速排序选择⼀个基准元素，⽐基准元素⼩的放基准元素的前⾯，⽐基准元素⼤的放基准元素的后⾯，这种动作叫分区，每次分区都把⼀个数列分成了两部分，每次分区都使得⼀个数字有序，然后将基准元素前⾯部分和后⾯部分继续分区，⼀直分区直到分区的区间中只有⼀个元素的时候，⼀个元素的序列肯定是有序的嘛，所以最后⼀个升序的序列就完成啦。

在C语言中，可以使用`stat`函数获取文件的创建时间，然后使用`qsort`函数对文件进行排序。

以下是一个示例代码：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>#include <dirent.h>#include <time.h>int compare(const void *a, const void *b) {struct stat stat_a, stat_b;stat(*(const char **)a, &stat_a);stat(*(const char **)b, &stat_b);return stat_a.st_ctime - stat_b.st_ctime;}int main() {DIR *dir;struct dirent *entry;char *files[100];int count = 0;dir = opendir(".");if (dir == NULL) {perror("opendir");return 1;}while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {if (entry->d_type == DT_REG) {files[count] = strdup(entry->d_name);count++;}}closedir(dir);qsort(files, count, sizeof(char *), compare);for (int i = 0; i < count; i++) {printf("%s", files[i]);free(files[i]);}return 0;}```这个代码首先打开当前目录，然后读取其中的所有文件名，并将它们存储在一个字符串数组中。

c语言数字从大到小排列C语言数字从大到小排列C语言中，数字的排序是程序员需要掌握的计算机技能之一。

下面将介绍如何使用C语言编写程序来实现数字从大到小的排序。

I. 程序思路1. 输入需要排序的数字，将其存储在数组中；2. 从数组中选择一个数字作为基准点，将比基准点小的数字放在基准点左边，比基准点大的数字放在基准点右边；3. 对基准点左边和右边的数字重复第2步，直到所有数字都排列完成。

II. 编程实现1. 定义函数来实现数字排序：```void sort(int arr[], int left, int right){int i, j, pivot, temp;if (left < right) {pivot = left;i = left;j = right;while (i < j) {while (arr[i] >= arr[pivot] && i < right)i++;while (arr[j] < arr[pivot])j--;if (i < j) {temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}}temp = arr[pivot];arr[pivot] = arr[j];arr[j] = temp;sort(arr, left, j - 1);sort(arr, j + 1, right);}}```2. 在主函数中输入需要排序的数字，并输出排序结果：```int main(){int arr[100], i, n;printf("请输入数字的个数：");scanf("%d", &n);for (i = 0; i < n; i++) {printf("请输入第 %d 个数字：", i + 1);scanf("%d", &arr[i]);}sort(arr, 0, n - 1);printf("数字按从大到小排列的结果：\n");for (i = 0; i < n; i++)printf("%d ", arr[i]);return 0;}```在上述代码中，sort函数使用快速排序算法实现数字从大到小的排列。

c语言链表排序算法在C语言中，链表的排序可以使用多种算法，如插入排序、归并排序、快速排序等。

以下是一个简单的插入排序算法的示例，用于对链表进行排序：C：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct Node {int data;struct Node* next;};void insert(struct Node** head, int data) {struct Node* newNode= (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));newNode->data = data;newNode->next = NULL;if (*head == NULL) {*head = newNode;return;}struct Node* current = *head;while (current->next != NULL) {current = current->next;}current->next = newNode;}void sortList(struct Node** head) { struct Node* current = *head;while (current != NULL) {struct Node* next = current->next; while (next != NULL) {if (current->data > next->data) { int temp = current->data;current->data = next->data;next->data = temp;}next = next->next;}current = current->next;}}void printList(struct Node* head) { while (head != NULL) {printf("%d ", head->data);head = head->next;}}int main() {struct Node* head = NULL;insert(&head, 5);insert(&head, 2);insert(&head, 4);insert(&head, 1);insert(&head, 3);printf("Before sorting: ");printList(head);sortList(&head);printf("\nAfter sorting: ");printList(head);return0;}这个程序定义了一个链表节点结构体Node，其中包含一个整型数据data 和一个指向下一个节点的指针next。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>//冒泡排序voidbubleSort(int data[], int n);//快速排序voidquickSort(int data[], int low, int high); intfindPos(int data[], int low, int high);//插入排序voidbInsertSort(int data[], int n);//希尔排序voidshellSort(int data[], int n);//选择排序voidselectSort(int data[], int n);//堆排序voidheapSort(int data[], int n);void swap(int data[], inti, int j);voidheapAdjust(int data[], inti, int n);//归并排序voidmergeSort(int data[], int first, int last);void merge(int data[], int low, int mid, int high); //基数排序voidradixSort(int data[], int n);intgetNumPos(intnum, intpos);int main() {int data[10] = {43, 65, 4, 23, 6, 98, 2, 65, 7, 79}; inti;printf("原先数组:");for(i=0;i<10;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");/*printf("冒泡排序:");bubleSort(data, 10);for(i=0;i<10;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");printf("快速排序:");quickSort(data, 0, 9);for(i=0;i<10;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");printf("插入排序:");bInsertSort(data,10);for(i=0;i<10;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");printf("希尔排序:");shellSort(data, 10);for(i=0;i<10;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");printf("选择排序:");selectSort(data, 10);for(i=0;i<10;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");int data[11] = {-1, 43, 65, 4, 23, 6, 98, 2, 65, 7, 79}; inti;printf("原先数组:");int data[11] = {-1, 43, 65, 4, 23, 6, 98, 2, 65, 7, 79}; for(i=1;i<11;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");printf(" 堆排序:");heapSort(data, 10);for(i=1;i<11;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");printf("归并排序:");mergeSort(data, 0, 9);for(i=0;i<10;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");*/printf("基数排序:");radixSort(data, 10);for(i=0;i<10;i++) {printf("%d ", data[i]);}printf("\n");return 0;}/*--------------------冒泡排序---------------------*/ voidbubleSort(int data[], int n) {inti,j,temp;//两个for循环，每次取出一个元素跟数组的其他元素比较//将最大的元素排到最后。

《数据结构与算法》实验报告一、需求分析问题描述：在教科书中，各种内部排序算法的时间复杂度分析结果只给出了算法执行时间的阶，或大概执行时间。

试通过随机数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数，以取得直观感受。

基本要求：（l）对以下6种常用的内部排序算法进行比较：起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。

（2）待排序表的表长不小于100000；其中的数据要用伪随机数程序产生；至少要用5组不同的输入数据作比较；比较的指标为有关键字参加的比较次数和关键字的移动次数（关键字交换计为3次移动）。

（3）最后要对结果作简单分析，包括对各组数据得出结果波动大小的解释。

数据测试：二．概要设计1.程序所需的抽象数据类型的定义：typedef int BOOL; //说明BOOL是int的别名typedef struct StudentData { int num; //存放关键字}Data; typedef struct LinkList { int Length; //数组长度Data Record[MAXSIZE]; //用数组存放所有的随机数} LinkList int RandArray[MAXSIZE]; //定义长度为MAXSIZE的随机数组void RandomNum() //随机生成函数void InitLinkList(LinkList* L) //初始化链表BOOL LT(int i, int j,int* CmpNum) //比较i和j 的大小void Display(LinkList* L) //显示输出函数void ShellSort(LinkList* L, int dlta[], int t,int* CmpNum, int* ChgNum) //希尔排序void QuickSort (LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //快速排序void HeapSort (LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //堆排序void BubbleSort(LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //冒泡排序void SelSort(LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //选择排序void Compare(LinkList* L,int* CmpNum, int* ChgNum) //比较所有排序2 .各程序模块之间的层次（调用）关系：二、详细设计typedef int BOOL; //定义标识符关键字BOOL别名为int typedef struct StudentData //记录数据类型{int num; //定义关键字类型}Data; //排序的记录数据类型定义typedef struct LinkList //记录线性表{int Length; //定义表长Data Record[MAXSIZE]; //表长记录最大值}LinkList; //排序的记录线性表类型定义int RandArray[MAXSIZE]; //定义随机数组类型及最大值/******************随机生成函数********************/void RandomNum(){int i; srand((int)time(NULL)); //用伪随机数程序产生伪随机数for(i=0; i小于MAXSIZE; i++) RandArray[i]<=(int)rand(); 返回;}/*****************初始化链表**********************/void InitLinkList(LinkList* L) //初始化链表{int i;memset(L,0,sizeof(LinkList));RandomNum();for(i=0; i小于<MAXSIZE; i++)L->Record[i].num<=RandArray[i]; L->Length<=i;}BOOL LT(int i, int j,int* CmpNum){(*CmpNum)++; 若i<j) 则返回TRUE; 否则返回FALSE;}void Display(LinkList* L){FILE* f; //定义一个文件指针f int i;若打开文件的指令不为空则//通过文件指针f打开文件为条件判断{ //是否应该打开文件输出“can't open file”;exit(0); }for (i=0; i小于L->Length; i++)fprintf(f,"%d\n",L->Record[i].num);通过文件指针f关闭文件;三、调试分析1.调试过程中遇到的问题及经验体会:在本次程序的编写和调试过程中，我曾多次修改代码，并根据调试显示的界面一次次调整代码。

C语言程序设计的常用算法1.排序算法-冒泡排序：通过多次比较和交换来将最大（小）的数移到最后（前），时间复杂度为O(n^2)。

适用于数据较少、数据基本有序的情况。

- 快速排序：通过一趟排序将待排序序列分隔成独立的两部分，其中一部分的所有元素都比另一部分的所有元素小。

然后递归地对两部分进行排序，时间复杂度为O(nlogn)。

适用于大规模数据的排序。

-插入排序：将待排序序列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)。

适用于数据量较小的排序场景。

- 归并排序：将待排序序列分为若干个子序列，分别进行排序，然后再将排好序的子序列合并成整体有序的序列，时间复杂度为O(nlogn)。

适用于需要稳定排序且对内存空间要求不高的情况。

2.查找算法-顺序查找：从头到尾依次对每个元素进行比较，直到找到目标元素或者遍历完整个序列。

时间复杂度为O(n)。

- 二分查找：对于有序序列，将序列的中间元素与目标元素进行比较，根据比较结果缩小查找范围，直到找到目标元素或者查找范围为空。

时间复杂度为O(logn)。

3.图算法-广度优先（BFS）：从给定的起始顶点开始，按照“先访问当前顶点的所有邻接顶点，再依次访问这些邻接顶点的所有未访问过的邻接顶点”的顺序逐层访问图中的所有顶点。

适用于寻找最短路径、连通性等问题。

-深度优先（DFS）：从给定的起始顶点开始，按照“先递归访问当前顶点的一个邻接顶点，再递归访问这个邻接顶点的一个邻接顶点，直到无法再继续递归”的方式遍历图中的所有顶点。

适用于寻找路径、判断连通性等问题。

4.动态规划算法-背包问题：给定一个背包容量和一组物品的重量和价值，选择一些物品装入背包，使得装入的物品总重量不超过背包容量，且总价值最大。

利用动态规划的思想可以通过构建二维数组来解决该问题。

-最长公共子序列（LCS）：给定两个序列，找出一个最长的子序列，且该子序列在两个原序列中的顺序保持一致。

常用的c语言排序算法主要有三种即冒泡法排序、选择法排序、插入法排序。

一、冒泡排序冒泡排序：是从第一个数开始，依次往后比较，在满足判断条件下进行交换。

代码实现（以降序排序为例）#include<stdio.h>int main(){int array[10] = { 6,9,7,8,5,3,4,0,1,2 };int temp;for (int i = 0; i < 10; i++){//循环次数for (int j = 0; j <10 - i-1; j++){if (array[j] < array[j+1]){//前面一个数比后面的数大时发生交换temp = array[j];array[j] = array[j+1];array[j + 1] = temp;}}} //打印数组for (int i = 0; i < 10; i++) printf("%2d", array[i]); return 0;}}二、选择排序以升序排序为例：就是在指定下标的数组元素往后（指定下标的元素往往是从第一个元素开始，然后依次往后），找出除指定下标元素外的值与指定元素进行对比，满足条件就进行交换。

与冒泡排序的区别可以理解为冒泡排序是相邻的两个值对比，而选择排序是遍历数组，找出数组元素与指定的数组元素进行对比。

（以升序为例）#include<stdio.h>int main(){int array[10] = { 6,9,7,8,5,3,4,0,1,2 };int temp, index;for (int i = 0; i < 9; i++) {index = i;for (int j = i; j < 10; j++){if (array[j] < array[index])index = j;}if(i != index){temp = array[i]; array[i] = array[index]; array[index] = temp; }for(int i=0;i<10:i++) printf("%2d"array[i]）return 0；}三、快速排序是通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。