C语言实现单向链表及其各种排序（含快排，选择，插入，冒泡）

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define LEN sizeof(struct Student)
struct Student                //结构体声明
{
long num;
int score;
struct Student* next;
};
int n;

struct Student* creat()           //创建单向链表
{
struct Student *head=NULL, *p_before, *p_later;
p_before = p_later = (struct Student*) malloc(LEN);
scanf_s("%ld%d", &p_before->num, &p_before->score);
while (p_before->num!=0)
{
n++;
if (n == 1) head = p_before;
else p_later->next = p_before;
p_later = p_before;
p_before = (struct Student*) malloc(LEN);
scanf_s("%ld%d", &p_before->num, &p_before->score);
}
p_later->next = NULL;
free(p_before);
return head;
}

struct Student* sort(struct Student* list)               //冒泡排序，当初写的是内容交换而不是指针交换，我知道这不是好的做法，但日子一久，当下没时间和热情改了，大家原谅，
{                                                                            //等有时间了一定改
struct Student *p, *q;
int temp1,i;
long temp2;
for (p = list, i =1; i < n;i++,p=p->next)
for (q = p->next;q!= NULL;q=q->next)
if (p->score < q->score)
{
temp1 = p->score;
p->score = q->score;
q->score = temp1;
temp2 = p->num;
p->num = q->num;
q->num = temp2;
}
return list;
}

struct Student* sort1(struct Student* h)                //插入排序（下边这堆注释是当初写完代码后又分析时加的，这里必须承认，我参考了网上的一些代码。这里大家要是看不
{                                                                            //懂或是不想看，就略过吧。还有，这里“结点”写成“节点”了，纠正一下，不好意思
struct Student *f, *t, *p=NULL, *q;
f = h->next;                  //f指向旧链的第一个节点，即等待在新链中“安家落户”（插入）的节点
h->next = NULL;               //将原链的第一个节点单拿出来作为新链（待插入链）的第一个节点，默认此节点是关键值最大的节点
while (f!=NULL)    //当f=NULL，旧链中的节点都插入到了新链，排序完成
{
for (t = f, q = h; (q != NULL && (q->score > t->score)); p = q, q = q->next);//t和f同指，当找到插入位置，f指向旧链的下一个节点时，用t来进行
//插入操作；q先指向新链的第一个节点，q不断在新链中后移，以找到f（即t）所指节点的插入位置
//p作为q的前驱，用来完成插入。整个语句的作用是：在新链遍历完（q != NULL）的前提下，在新
//链中找到第一个关键值比f（即t）所指节点关键值小的节点，毫无疑问，q的前驱，即p（如果有的
//话）的关键值一大于定f（即t）所指节点关键值（否则q怎么会后移到当前位置呢?）；如果没有，
//那说明当前新链的头节点关键值比f（即t）所指节点关键值小；如果最后q = NULL了，说明当前新
//链的最后一个节点（此时p正指向它）的关键值都比f（即t）所指节点关键值大。不管哪种情况，f
//（即t）所指节点都应插在q所指节点前，p所指节点后（如果有的话）
f = f->next;         //在进行插入操作前，先使f后移
if (q == h) h = t;   //如果当前新链的头节点关键值比f（即t）所指节点关键值小，需要将f（即t）所指节点插在该头节点前，先让新链头节点指针指向
//f（即t）所指节点，作为新链的新的头节点
else  p->next = t;   //否则，将f（即t）所指节点连在p所指节点后
t->next = q; //不管if还是else，都需要将f（即t）所指节点连在q所指节点前，如果q=NULL，就是让f（即t）所指节点的next域指向NULL,这显然也是正确的
}
return h;  //返回新链（排好序的链）的头节点指针
}

struct Student* sort2(struct Student* h)                                                 //选择排序
{
struct Student *f=NULL,*t=NULL, *max, *maxbf=NULL, *p;

while (h!=NULL)
{
for (p = h, max = h; p->next != NULL; p = p->next)
{
if (p->next->score > max->score)
{
maxbf = p;
max = p->next;
}
}
if (f==NULL)
{
f = max;
t = max;
}
else
{
t->next = max;
t = max;
}
if (max==h)
{
h = h->next;
}
else
{
maxbf->next = max->next;
}
}
t->next = NULL;
return f;
}

struct Student* sort3(struct Student* h)                                            //这是什么排序呢？我也说不好。这是我自己想出来的算
{                                                                                                        //法……大体思想是：先从链表第一个结点开始遍历链表，找出关键值（这里是成绩score）最大的（因为
struct Student *p, *q, *pt=NULL, *pbf=NULL, *qbf=NULL;              //是从大到小排序）结点和链表中第一个结点交换（利用指针实现）；然后，从链表中第二个结点开始遍历链
for (p = h ; p->next!=NULL; pbf = p, p = p->next)                           //表，找出关键值最大的结点和链表中第二个结点交换……如此操作，直到从链表中最后一个结点开始的那趟
{                                                                                                      //遍历和操作结束
for (q = p; q->next != NULL;q=q->next)                                         //代码格式很不好，写这段代码时在下还很渣很渣……粘贴到这里时，就更不好看了……对不起大家了
{

if (p->score < q->next->score)
{
qbf = q; q = q->next;
if (p==h && p->next==q)
{
h = q; p->next = q->next; q->next = p; p = q;
}
else
{
if (p == h&&p->next != q)
{
h = q; pt = q->next; q->next = p->next, qbf->next = p; p->next = pt; p = q; q = qbf;
}
else
{
if (p != h && p->next == q)
{
pt = q->next; pbf->next = q; q->next = p; p->next = pt; p = q;
}
else
{
if (p != h && p->next != q)
{
pt = q->next; pbf->next = q; q->next = p->next; qbf->next = p; p->next = pt; p = q; q = qbf;
}
}
}
}
}
}
}
return h;
}

//快排    这里在下也参考了网上的代码，但在下也着实进行了一番改进才编译通过，这里使用了指针的指针，不详细讲了，大家自己分析吧

struct Student* Link_Quick_Sort(struct Student ** head, struct Student ** end)          //  注意这里函数返回值可以写成void，同时将return语句去掉，
{                                                                                       //同时，将main函数中(1)(2)两句改为：
struct Student * big_head=NULL, *big_end=NULL, *small_head=NULL, *small_end=NULL;   //Link_Quick_Sort(&pt, NULL);
struct Student * big_tail=NULL, *small_tail = NULL;                                 //for (p=pt, i = 1; i <= n; i++, p = p->next)
int key = (*head)->score;                              //也是可以的。原因是递归是先进后出，后进先出，二第一次调用时传的是&pt（见main函数中
struct Student * traversal = (*head)->next;            //第(1)句），故当整个函数结束后，pt的值已修改，且指向排好序的链表的头结点。
(*head)->next = NULL;
struct Student *p = NULL;
while (traversal != NULL)
{
if (traversal->score > key)
{
if (big_head == NULL) { big_head = traversal; big_tail = traversal; }
else{ big_tail->next = traversal; big_tail = traversal; }
traversal = traversal->next;
big_tail->next = NULL;
}
else
{
if (small_head == NULL) { small_head = traversal; small_tail = traversal; }
else{ small_tail->next = traversal; small_tail = traversal; }
traversal = traversal->next;
small_tail->next = NULL;
}
}
big_end = big_tail; small_end = small_tail;
if (big_head != NULL && big_head->next != NULL){ Link_Quick_Sort(&big_head, &big_end); }
if (small_head != NULL && small_head->next != NULL){ Link_Quick_Sort(&small_head, &small_end); }
if (big_end != NULL&&small_head != NULL)
{
big_end->next = (*head);
(*head)->next = small_head;
(*head) = big_head;
if (end == NULL){ end = &p; }
(*end) = small_end;
}
else if (big_end!=NULL)
{
big_end->next = (*head);
if (end == NULL){  end = &p; }
(*end) = (*head);
(*head) = big_head;
}
else if (small_head!=NULL)
{
(*head)->next = small_head;
if (end == NULL){ end = &p; }
(*end) = small_end;
}
return (*head);
}

void main()                                                   //用main函数来测试
{
printf("请依次输入学生的学和姓名\n");
printf("学号和姓名间以空格隔开\n");
printf("输入0 0结束\n");
struct Student* pt,*p;
struct Student* creat();
struct Student* sort();               //这里调用的是冒泡排序，要想调用其它排序，在这里改一下函数调用就可以了
pt=creat();
int i;
for ( p=pt,i = 1; i <=n; i++,p=p->next)
printf("num=%ld score=%d\n", p->num, p->score);
printf("排序后：\n");
p=Link_Quick_Sort(&pt, NULL);     //(1)
for ( i = 1; i <= n; i++, p = p->next)//(2)
printf("第%d名： num=%ld score=%d\n",i, p->num, p->score);
}

代码已经过测试，在VS2013上成功运行！

发此文有两大目的：

1.和大家交流经验，供需要的人参考。

2.在下菜鸟，代码中难免有不妥之处，恳求大神批评指正。您的批评就是在下提高的起点，对于您的批评，在下将不胜感激！