C语言--简单排序算法（冒泡、选择、插入）

实现三种简单的排序算法

冒泡排序

每次外层循环，排出一个最大值

void bubbleSort(int arr[], int len) {
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < len - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

改进

1. 设置排序完成标志，如果排序完成跳出循环
2. 通过设置边界，跳过无意义的片段

void bubbleSort2(int arr[], int len) {
    int border = len - 1;
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        bool isSorted = true;
        int lastSwap = 0;
        for (int j = 0; j < border; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
                isSorted = false;
                lastSwap = j;
            }
        }
        border = lastSwap;
        if (isSorted) {
            break;
        }
    }
}

改进2

双向冒泡排序，又称鸡尾酒排序

void bubbleSort3(int arr[], int len) {
    for (int i = 0; i < len / 2; i++) {
        //有序标记，每一轮的初始值都是true
        bool isSorted = true;

        //奇数轮，从左向右比较和交换
        for (int j = i; j < len - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int t1 = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = t1;
                isSorted = false;
            }
        }
        if (isSorted) {
            break;
        }

        //在偶数轮之前，将isSorted重新标记为true
        isSorted = true;
        for (int j = len - i - 1; j > i; j--) {
            if (arr[j] < arr[j - 1]) {
                int t2 = arr[j];
                arr[j] = arr[j - 1];
                arr[j - 1] = t2;
                isSorted = false;
            }
        }
        if (isSorted) {
            break;
        }
    }
}

动态记录有效边界

void bubbleSort4(int arr[], int len) {
    int left = 0;
    int right = len - 1;
    int lastSwap = 0;
    while (left < right) {
         // 奇数轮
        lastSwap = left;
        for (int i = left; i < right; i++) {
            if (arr[i] > arr[i+1]) {
                int t1 = arr[i];
                arr[i] = arr[i+ 1];
                arr[i+ 1] = t1;
                lastSwap = i;
            }
        }
        // 收缩右边界
        right = lastSwap;
        
        // 偶数轮
        lastSwap = right;
        for (int i = right; i > left; i--) {
             if (arr[i] < arr[i - 1]) {
                 int t2 = arr[i];
                 arr[i] = arr[i - 1];
                 arr[i - 1] = t2;
                 lastSwap = i;
             }
        }
        // 收缩左边界
        left = lastSwap;
    }
}

选择排序

每次循环选出一个最小值，放在数组最前面

  void selectionSort(int arr[], int len) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < len; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = temp;
    }
}

插入排序

每次将一个数加入到已经排好序的数列当中
第一个数是直接排好的

void insertionSort(int arr[], int len) {
    for (int i = 1; i < len; 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;
   }
}

执行结果

int main() {
    //定义数组元素
    int array[] = {12, 3, 77, 34, 91, 23, 19, 1,45, 37};
    int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
    insertionSort(array, len);
    //输出
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}