【C语言】交换类排序之冒泡排序、快速排序分析及输出每趟排序的结果_冒泡排序输出每一趟结果

目录

冒泡排序

快速排序

完整代码

---

冒泡排序

        思想：反复扫描待排序列，不断将相邻的记录两两比较，当遇到前后逆序的情况下则交换记录，每躺排序可以确定一个最大的记录在最后，至多需要进行n-1躺排序。如果某躺排序未发生交换代表已经有序，停止排序即可。冒泡排序在记录逆序时才交换，保证稳定性。

void BubbleSort(int arr[],int length){//冒泡排序
	int CHANGE=1;//改变标志位
	for(int i=1;CHANGE && i<length;i++){//对待排序列进行冒泡排序最多length-1躺
		CHANGE=0;
		for(int j=1;j<=length-i;j++){//逆序则交换
			if(arr[j]>arr[j+1]){
				int temp=arr[j];
				arr[j]=arr[j+1];
				arr[j+1]=temp;
				CHANGE=1;
			}
		}
		printf("第%d次冒泡排序的结果为：\n",i);
		PrintArr(arr,length);
	}
}

        时间复杂度：最好情况是待排记录已经从小到大顺序排列，仅仅进行一趟排序比较n-1次即可，不发生移动，最坏情况是待排序记录从大到小逆序排列，第i躺排序对比n-i次，移动3(n-i)次，总比较n-1+n-2+....+1=n(n-1)/2，总移动3n(n-1)/2，平均时间复杂度为T(n)=O(n^2)

快速排序

        思想：设置记录基准，从low->high对待排记录进行排序，经过一趟排序后基准将待排序列划分为两个子表，左部子表所有的记录均小于该基准，右部子表的记录均大于该基准，再对左部子表和右部子表进行排序。快速排序不稳定，例如：2，1，1

int QuickPass(int arr[],int low,int high){//对待排记录从low->high进行快速排序，返回基准位置
	static int nums=1;//记录执行次数
	int x=arr[low];//设置基准
	while(low<high){
		while(low<high && arr[high]>=x){//从high处开始，大于等于基准时指针向前移动
			high--;
		}
		if(low<high){//小于基准时移动记录
			arr[low]=arr[high];
			low++;
		}
		while(low<high && arr[low]<x){//再从low处开始，小于基准时指针向后移动
			low++;
		}
		if(low<high){//大于等于基准时移动记录
			arr[high]=arr[low];
			high--;
		}
	}
	arr[low]=x;
	printf("第%d次快速排序的结果为：\n",nums);
	PrintArr(arr,length);
	nums++;
	return low;//返回基准经过排序后位置
}
void QuickSort(int arr[],int low,int high){
	if(low<high){
		int pos=QuickPass(arr,low,high);
		QuickSort(arr,low,pos-1);
		QuickSort(arr,pos+1,high);
	}
}

        时间复杂度：快速排序的时间复杂度与递归的深度有关，在最好情况下，每一趟快速排序基准都正好将整个待排序列分为两个子表，基准在正中间，每趟的时间复杂度都不大于O(n)，此时的递归深度为log2n+1，时间复杂度为T(n)=O(nlog2n)。最坏情况则是原本待排序列已经基本有序，在经过一趟快排后左部子表长度为0，右部子表为除基准外的n-1个记录，再不断对右部子表进行快速排序，此时的时间复杂度会退化为T(n)=O(n^2)，平均的时间复杂度为T(n)=O(nlog2n)。

完整代码

#include<stdio.h>
void BubbleSort(int*,int);//冒泡排序
int QuickPass(int*,int,int);//一趟快排
void QuickSort(int*,int,int);//完整快排
void PrintArr(int*,int);//输出记录
int length;//全局变量记录数组长度
void BubbleSort(int arr[],int length){//冒泡排序
	int CHANGE=1;//改变标志位
	for(int i=1;CHANGE && i<length;i++){//对待排序列进行冒泡排序最多length-1躺
		CHANGE=0;
		for(int j=1;j<=length-i;j++){//逆序则交换
			if(arr[j]>arr[j+1]){
				int temp=arr[j];
				arr[j]=arr[j+1];
				arr[j+1]=temp;
				CHANGE=1;
			}
		}
		printf("第%d次冒泡排序的结果为：\n",i);
		PrintArr(arr,length);
	}
}
int QuickPass(int arr[],int low,int high){//对待排记录从low->high进行快速排序，返回基准位置
	static int nums=1;//记录执行次数
	int x=arr[low];//设置基准
	while(low<high){
		while(low<high && arr[high]>=x){//从high处开始，大于等于基准时指针向前移动
			high--;
		}
		if(low<high){//小于基准时移动记录
			arr[low]=arr[high];
			low++;
		}
		while(low<high && arr[low]<x){//再从low处开始，小于基准时指针向后移动
			low++;
		}
		if(low<high){//大于等于基准时移动记录
			arr[high]=arr[low];
			high--;
		}
	}
	arr[low]=x;
	printf("第%d次快速排序的结果为：\n",nums);
	PrintArr(arr,length);
	nums++;
	return low;//返回基准经过排序后位置
}
void QuickSort(int arr[],int low,int high){
	if(low<high){
		int pos=QuickPass(arr,low,high);
		QuickSort(arr,low,pos-1);
		QuickSort(arr,pos+1,high);
	}
}
void PrintArr(int arr[],int length){//输出记录序列
	for(int i=1;i<=length;i++){
			printf("%d ",arr[i]);
		}
	printf("\n");
}
int main(){
	int arr[]={00,55,88,66,33,99,44,77,11,22};
	length=sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1;
	printf("排序前为：\n");
	PrintArr(arr,length);
//	BubbleSort(arr,length);//冒泡排序
	QuickSort(arr,1,length);//快速排序
	printf("排序后为：\n");
	PrintArr(arr,length);
	return 0;
}