C语言实现各种排序算法：插入、希尔、选择、堆排、冒泡、快排、归并排序（附动图）_插入排序和堆排序c

前言：排序是程序员在面试时经常遇到的面试题，排序方法种类繁多，常见的有插入、希尔、选择、堆排、冒泡、快排、归并排序 这7种排序方式

 

各种排序的时间复杂度：

一、插入排序：

插入排序是一种简单排序，它的思路是：每次从未排好的序列中选出第一个元素插入到已排好的序列中。它的算法步骤可以大致归纳如下：

1. 从未排好的序列中拿出首元素，并把它赋值给temp变量；

2. 从排好的序列中，依次与temp进行比较，如果元素比temp大，则将元素后移（实际上放置temp的元素位置已经空出）

3. 直到找到一个元素比temp小， 将temp放入该位置；

动图演示：

代码：

void Insertion_Sort(int *arr, int sz)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 1; i < sz; i++)
	{
		int tmp = arr[i];
		for (j = i; (j > 0) && (arr[j - 1] > tmp); j--)
		{
			arr[j] = arr[j-1];
		}
		arr[j] = tmp;
	}
	printf("Insertion_Sort:");
	Print(arr, sz);
}

二、希尔排序：

希尔排序的实质就是分组插入排序，该方法又称缩小增量排序，因DL．Shell于1959年提出而得名。 该方法的基本思想是：

先将整个待排元素序列分割成若干个子序列（由相隔某个“增量”的元素组成的）分别进行直接插入排序，然后依次缩减增量再进行排序，待整个序列中的元素基本有序（增量足够小）时，再对全体元素进行一次直接插入排序。因为直接插入排序在元素基本有序的情况下（接近最好情况），效率是很高的，因此希尔排序在时间效率上比前两种方法有较大提高 。

如何选择有效的希尔增量：

每一轮的希尔增量之间如果是等比的，就会导致希尔增量盲区。为了保证分组粗度没有盲区，每一轮的增量需要彼此互质。其中比较有代表性的是Hibbard增量( 2^k-1)和Sedgewick增量( 4^k - 3*2^k + 1)。

动图演示：

代码：

void Shell_Sort(int *arr, int sz)
{
	int gap = sz;//gap越小越接近有序
	while (gap > 1)
	{
		gap = gap / 3 + 1;
		for (int i = 0; i < sz - gap; i++)//每组同时进行
		{
			int end = i;
			int tmp = arr[end + gap];
 			while (end >= 0 && arr[end] > tmp)
			{
				arr[end + gap] = arr[end];
				end -= gap;
			}
			arr[end + gap] = tmp;
		}
	}
	printf("Shell_Sort:");
	Print(arr, sz);
}

三、选择排序

选择排序是一种简单直观的排序方法，遍历一遍数组，找到最小的那个元素，与数组第一个元素交换，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

而且这个方法还可以优化࿰