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白话经典算法之七大排序

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MoreWindows 白话经典算法之七大排序(第

2 版)

这是本人在研一上课时所整理的文档，包括冒泡排序，直接

插入排序，直接选择排序，希尔排序，归并排序，快速排序和堆

排序这七种常用的排序方法，这些文章不仅使我在考试中取了不

错的成绩，也为后来顺利面过迅雷，腾讯，微软打下了良好的基

础，现在整理成电子书形式，希望能对大家有所帮助。第 2 版新

加入了总结篇，有助于大家的复习。

白话经典算法之七大排序目录

1.白话经典算法系列之一冒泡排序的三种实现

2.白话经典算法系列之二直接插入排序的三种实现

3.白话经典算法系列之三希尔排序的实现

4.白话经典算法系列之四直接选择排序

5.白话经典算法系列之五归并排序的实现

6.白话经典算法系列之六快速排序快速搞定

7.白话经典算法系列之七堆与堆排序

8.白话经典算法系列之总结篇

By MoreWindows (http://blog.csdn.net/MoreWindows)

该文档版权归 MoreWindows 所有(morewindows@126.com )，欢迎大家访问我的博客。

一．白话经典算法系列之一冒泡排序的三种实现

冒泡排序是非常容易理解和实现，以从小到大排序举例：

设数组长度为N。

1．比较相邻的前后二个数据，如果前面数据大于后面的数据，就将二个数据交

换。

2．这样对数组的第0个数据到N-1个数据进行一次遍历后，最大的一个数据就

“沉”到数组第N-1个位置。

3．N=N-1，如果N不为0就重复前面二步，否则排序完成。

按照定义很容易写出代码：

//冒泡排序1

void BubbleSort1(int a[], int n)

{

int i, j;

for (i = 0; i < n; i++)

for (j = 1; j < n - i; j++)

if (a[j - 1] > a[j])

Swap(a[j - 1], a[j]);

}

下面对其进行优化，设置一个标志，如果这一趟发生了交换，则为true，否则为

false。明显如果有一趟没有发生交换，说明排序已经完成。

//冒泡排序2

void BubbleSort2(int a[], int n)

{

int j, k;

bool flag;

k = n;

flag = true;

while (flag)

{

flag = false;

for (j = 1; j < k; j++)

if (a[j - 1] > a[j])

{

Swap(a[j - 1], a[j]);

flag = true;

}

k--;

}

再做进一步的优化。如果有100个数的数组，仅前面10个无序，后面90个都已排

好序且都大于前面10个数字，那么在第一趟遍历后，最后发生交换的位置必定小

于10，且这个位置之后的数据必定已经有序了，记录下这位置，第二次只要从数

组头部遍历到这个位置就可以了。

//冒泡排序3

// By MoreWindows (http://blog.csdn.net/MoreWindows)

void BubbleSort3(int a[], int n)

{

int j, k;

int flag;

flag = n;

while (flag > 0)

{

k = flag;

flag = 0;

for (j = 1; j < k; j++)

if (a[j - 1] > a[j])

{

Swap(a[j - 1], a[j]);

flag = j;

}

冒泡排序毕竟是一种效率低下的排序方法，在数据规模很小时，可以采用。数据

规模比较大时，最好用其它排序方法。

二．白话经典算法系列之二直接插入排序的三种实现

直接插入排序(Insertion Sort)的基本思想是：每次将一个待排序的记录，按其关

键字大小插入到前面已经排好序的子序列中的适当位置，直到全部记录插入完成

为止。

设数组为 a[0…n-1]。

1. 初始时，a[0]自成 1 个有序区，无序区为 a[1..n-1]。令 i=1

2. 将 a[i]并入当前的有序区 a[0…i-1]中形成 a[0…i]的有序区间。

3. i++并重复第二步直到 i==n-1。排序完成。

下面给出严格按照定义书写的代码（由小到大排序）：

void Insertsort1(int a[], int n)

{

int i, j, k;

for (i = 1; i < n; i++)

{

//为a[i]在前面的a[0...i-1]有序区间中找一个合适的位置

for (j = i - 1; j >= 0; j--)

if (a[j] < a[i])

break;

//如找到了一个合适的位置

if (j != i - 1)

{

//将比a[i]大的数据向后移

int temp = a[i];

for (k = i - 1; k > j; k--)

a[k + 1] = a[k];

//将a[i]放到正确位置上

a[k + 1] = temp;

}

这样的代码太长了，不够清晰。现在进行一下改写，将搜索和数据后移这二个步

骤合并。即每次a[i]先和前面一个数据a[i-1]比较，如果a[i] > a[i-1]说明a[0…i]也

是有序的，无须调整。否则就令j=i-1,temp=a[i]。然后一边将数据a[j]向后移动一

边向前搜索，当有数据a[j]<a[i]时停止并将temp放到a[j + 1]处。

void Insertsort2(int a[], int n)

{

int i, j;

for (i = 1; i < n; i++)

if (a[i] < a[i - 1])

{

int temp = a[i];

for (j = i - 1; j >= 0 && a[j] > temp; j--)

a[j + 1] = a[j];

a[j + 1] = temp;

}

再对将a[j]插入到前面a[0…j-1]的有序区间所用的方法进行改写，用数据交换代

替数据后移。如果a[j]前一个数据a[j-1] > a[j]，就交换a[j]和a[j-1]，再j--直到a[j-1]

<= a[j]。这样也可以实现将一个新数据新并入到有序区间。

//直接插入排序

// By MoreWindows (http://blog.csdn.net/MoreWindows)

void Insertsort3(int a[], int n)

{

int i, j;

for (i = 1; i < n; i++)

for (j = i - 1; j >= 0 && a[j] > a[j + 1]; j--)

Swap(a[j], a[j + 1]);

}

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