C语言实现 排序源程序(包括直接插入、希尔、冒泡、快速、简单选择、堆排序)

在WINDOWS2000/XP,TC2.0下调试通过

#include "stdlib.h"
#include <stdio.h>
#define s 100
typedef struct record
{int key;};
static struct record a1[s],a2[s],a3[s],a4[s],a5[s],a6[s],rec;
int a[7],b[7];
file()
{
printf(" ********************************* /n");
printf(" *** *1. 直接插入排序 *** /n");
printf(" *** *2. 希尔排序 *** /n");
printf(" *** *3. 冒泡排序 *** /n");
printf(" *** *4. 快速排序 *** /n");
printf(" *** *5. 简单选择排序 *** /n");
printf(" *** *6. 堆排序 *** /n");
printf(" *** *7. 总结 *** /n");
printf(" *** *0. 退出 *** /n");
printf(" ********************************* /n"); }

void Straight_insert_sort(r,n) /*直接插入*/
struct record r[];
int n;
{ int i,j;
a[1]=0;b[1]=0;
for(i=1;i<=n;i++)
printf("%4d",r[i].key);
printf("/n");
for(i=2;i<=n;i++)
{ r[0]=r[i];
j=i-1;
while((j>=0) && (r[0].key<r[j].key))
{ b[1]++;
r[j+1]=r[j--];
r[j+1]=r[0];
a[1]=a[1]+2;
}
}
printf("************直接插入******************/n");
for(i=1;i<=n;i++)
printf("%4d",r[i]);
printf("/n");
printf("move:%d time, compete:%d time",a[1],b[1]);
printf("/n");
}

void Shell_sort(r,n) /* 希 尔 排 序 */
struct record r[];
int n;
{ struct record rec,temp;
int i,j,t,h;
a[2]=0;b[2]=0;
for(i=1;i<=n;i++)
printf("%4d",r[i].key);
printf("/n");
t=n/2;
while(t>=1)
{ h=t;
for(j=h;j<n;j++)
{ rec=r[j];
i=j-h;
while((i>=0) && (r[i].key>rec.key))
{ b[3]++;
temp=r[i+h];
r[i+h]=r[i];
r[i]=temp;
i=i-h;
a[2]=a[2]+3;
}
}
t=t/2;
b[2]++;

}
printf("************************希 尔 排 序**************************/n");
for(i=0;i<n;i++)
printf("%4d",r[i]);
printf("/n");
printf("move:%d time, compete:%d time",a[3],b[3]);
printf("/n");
}

void Bubblle_sort(r,n) /* 冒 泡 排 序 */
struct record r[];
int n;
{ struct record rec;
int i,j,m,flag;
a[3]=0;b[3]=0;
for(i=1;i<=n;i++)
printf("%4d",r[i].key);
printf("/n");
m=n;
flag=1;
for(i=1;i<=m-1;i++)
{ flag=0;
for(j=0;j<=m-i-1;j++)
if(r[j].key>r[j+1].key)
{ b[3]++;
rec.key=r[j].key;
r[j].key=r[j+1].key;
r[j+1].key=rec.key;
a[3]=a[3]+3;
flag=1;
}
if(flag==0) break;
}
printf("*************冒 泡 排 序****************/n");
for(i=0;i<n;i++)
printf("%4d",r[i].key);
printf("/n");
printf("move: %d time, compete: %d time",a[3],b[3]);
printf("/n");
}

int push(h,top,m,n)
int h[];
int top ,m,n;
{ h[++top]=m;
h[++top]=n;
return(top);
}

int pop(h,top,m,n)
int h[], top,*m,*n;
{ *m=h[top--];
*n=h[top--];
return(top);
}

int quick(r,i,j)
struct record r[];
int i,j;
{
rec=r[i];
while(i<j)
{ while((i<j)&&(r[j].key>rec.key))
j--;
b[4]++;
if(i<j)
r[i++]=r[j];
a[4]++;
while((i<j)&&(r[i].key<=rec.key))
i++;
b[4]++;
if(i<j)
r[j--]=r[i];
a[4]++;
}
r[i]=rec;
a[4]++;
return(i);
}
void Quick_sort(r,l,h) /* 快 速 排 序 */
struct record r[];
int l,h;
{ int ss[s];
int top,i,j,k;
for(i=1;i<=s;i++)
printf("%4d",r[i].key);
printf("/n");
i=l;
j=h;
top=-1;
do
{ while(i<j)
{ k=quick(r,i,j);
if(j-k>1)
top=push(ss,top,k+1,j);
j=k-1;
}
if(top>0)
top=pop(ss,top,&j,&i);
}
while((top>=0)||(i<j));
printf("**************************快 速 排 序*************************/n");
for(i=1;i<=s;i++)
printf("%4d",r[i].key);
printf("/n");
printf("move: %d time, compete: %d time",a[4],b[4]);
}

void Simple_select_sort(r,n) /* 简 单 选 择 排 序 */
struct record r[];
int n;
{
int i,j,m;
a[5]=0;b[5]=0;
for(i=1;i<=n;i++)
printf("%4d",r[i].key);
printf("/n");
for(i=1;i<=n-1;i++)
{ m=i;
for(j=i+1;j<=n;j++)
if(r[j].key<r[m].key)
m=j;
b[5]++;
if(i!=m)
{ rec=r[i];
r[i]=r[m];
r[m]=rec;
a[5]=a[5]+3;
}
}
printf("************************简 单 选 择************************/n");
for(i=1;i<=s;i++)
printf("%4d",r[i].key);
printf("/n");
printf("move:%d time, compete:%d time",a[5],b[5]);
printf("/n");
}

void p(r,n) /* 次数排列 */
int r[];
int n;
{ int rec;
int i,j;
for(i=1;i<=n;i++)
{ rec=r[i];
j=i-1;
while((j>0) && (rec<r[j]))
{ r[j+1]=r[j];
j=j-1;
}
r[j+1]=rec;}
if(r==a)
printf("关 键 字 移 动 次 数 排 列:/n");
else
printf("关 键 字 比 较 次 数 排 列:/n");
for(i=1;i<=n;i++)
printf("%8d",r[i]);
printf("/n");
}

void heap(r,l,m) /* 堆的子函数 */
struct record r[];
int l,m;
{ int i,j;
i=l;
j=2*i;
rec=r[i];
while(j<=m)
{ if((j<m)&&(r[j].key>r[j+1].key))
j++;
b[6]++;
if(rec.key>r[j].key)
{ b[6]++;
r[i]=r[j];
i=j;
j=2*i;
a[6]++;
}
else j=m+1;
}
r[i]=rec;
}

void Heap_sort(r,n) /* 堆 排 序 */
struct record r[];
int n;
{
int l;
a[6]=0;b[6]=0;
for(l=1;l<=n;l++)
printf("%4d",r[l].key);
printf("/n");
for(l=n/2;l>=1;l--)
heap(r,l,n);
for(l=n;l>=2;l--)
{ rec=r[1];
r[1]=r[l];
r[l]=rec;
a[6]=a[6]+3;
heap(r,1,l-1);
}
printf("****************************堆 排 序***************************/n");
for(l=n;l>=1;l--)
printf("%4d",r[l].key);
printf("/n");
printf("move: %d time, compete: %d time ",a[6],b[6]);
printf("/n");
}

compete()
{
printf(" ** 内 部 排 序 结 果 汇 总 ** /n");
printf(" -------------------------------------------------------- /n");
printf(" 移动次数 比较次数 /n");
printf(" ---------------------------------------------------------/n");
printf(" 直接插入 %6d %8d /n ",a[1],b[1]);
printf(" 希尔排序 %6d %8d /n ",a[2],b[2]);
printf(" 冒泡排序 %4d %8d /n ",a[3],b[3]);
printf(" 快速排序 %4d %8d /n ",a[4],b[4]);
printf(" 简单选择 %4d %8d /n ",a[5],b[5]);
printf(" 堆的排序 %4d %8d /n ",a[6],b[6]);
printf(" ------------------------------------------------------- /n");
}
main()
{char ch;
int i,j,t,k;

printf("***************************/n ");
printf("请选择初始时数的顺序/n");
printf("1---完全有序的情况/n");
printf("2---逆序的情况/n");
printf("3---随机排序的情况/n");
printf("0---退出/n");
printf("***************************/n");
ch=getch();
switch(ch)
{
case '1': randomize();
for(i=0;i<s;i++)
printf("%5d",a[i]=random(100));
for(i=0;i<s-1;i++)
for(j=i+1;j<s;j++)
if(a[i]>a[j])
{t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
printf("完全有序的数列为:/n");
for(i=0;i<s;i++)
printf("%5d",a[i]);
printf("/n");
for(i=1;i<7;i++)
{
printf("请选择排序算法/n");
printf(" 冒泡排序-------------------1/n");
printf(" 直接插入排序---------------2/n");
printf(" 简单选择排序---------------3/n");
printf(" 快速排序-------------------4/n");
printf(" 希尔排序-------------------5/n");
printf(" 堆排序---------------------6/n");
printf(" 退出-----------------------0/n");
ch=getch();
switch(ch)
{case '0':exit(0);
case'1': Bubblle_sort(a,s);break;
case'2': Straight_insert_sort(a,s);break;
case'3': Simple_select_sort(a,s);break;
case'4': Quick_sort(a,0,s-1);break;
case'5': Shell_sort(a,s);break;
case'6': Heap_sort(a,s);break;
default:exit(0);
}
}break;
case '2': randomize();
for(i=0;i<s;i++)
printf("%5d",a[i]=random(100));
for(i=0;i<s-1;i++)
for(j=i+1;j<s;j++)
if(a[i]<a[j])
{t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
printf("逆序的数列为:/n");
for(i=0;i<s;i++)
printf("%5d",a[i]);
printf("/n");
for(i=0;i<7;i++){
printf("请选择排序算法/n");
printf(" 冒泡排序-------------------1/n");
printf(" 直接插入排序---------------2/n");
printf(" 简单选择排序---------------3/n");
printf(" 快速排序-------------------4/n");
printf(" 希尔排序-------------------5/n");
printf(" 堆排序---------------------6/n");
printf(" 退出-----------------------0/n");
ch=getch();
switch(ch)
{case '0':exit(0);
case'1': Bubblle_sort(a,s);break;
case'2': Straight_insert_sort(a,s);break;
case'3': Simple_select_sort(a,s);break;
case'4': Quick_sort(a,0,s-1);break;
case'5': Shell_sort(a,s);break;
case'6': Heap_sort(a,s);break;
default:exit(0);
}
}break;
case '3':printf("从0到%d获得%d个随机数:/n",100-1,s);
randomize();
/*while(k<6)*/
for(i=0;i<s;i++)
printf("%5d",a[i]=random(100));
for(i=0;i<6;i++){
printf("请选择排序算法/n");
printf(" 冒泡排序-------------------1/n");
printf(" 直接插入排序---------------2/n");
printf(" 简单选择排序---------------3/n");
printf(" 快速排序-------------------4/n");
printf(" 希尔排序-------------------5/n");
printf(" 堆排序---------------------6/n");
printf(" 退出-----------------------0/n");
ch=getch();
switch(ch)
{case '0':exit(0);
case'1': Bubblle_sort(a,s);break;
case'2': Straight_insert_sort(a,s);break;
case'3': Simple_select_sort(a,s);break;
case'4': Quick_sort(a,0,s-1);break;
case'5': Shell_sort(a,s);break;
case'6': Heap_sort(a,s);break;
default:exit(0);
}
}
break;
case '0':exit(0);
default:exit(0);
}
}