八种常用排序算法完整代码（C语言）_c语言排序算法代码

排序算法的完整代码

用户选择数据规模分为三种10、1000、10000.选择后随机生成相关规模的数据保存在文件data_wait.txt中，每随机生成一组数据，就会覆盖前一组随机数据，便于读取排序，然后调用排序算法函数进行排序，将已排序数据序列保存于文件data_ordlely.txt中，该文件中保存多次执行结果。
该代码还有许多可修改完善之处，仅供读者参考。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <time.h>

#define MaxScale 10001

int choice_Scale;   //数据规模 

void InsertSort(int num[], int n) { //直接插入排序，从小到大 ，下标1开始有效
	int i,j;
	for(i = 2; i <= n; i++) {
		if(num[i] < num[i-1]) {			
			num[0] = num[i];
			for(j = i-1; num[j] > num[0]; j--) {
				num[j+1] = num[j];
			}
		}
	}
}

void ShellSort(int num[], int n) { //希尔排序，增量选择为2的k次方减1，从小到大，起始下标1
	int k, s,d,i,j;
	for(k = log(n)/log(2); k >= 1; k--) {
		d = pow(2,k)-1;
//		printf("\nd = %5d,k = %d\n",d,k);
		for(s = 1; s <=  d; s++) {
			for(i = s+d; i <= n; i+=d) {	
				if(num[i] < num[i-d]) {
					num[0] = num[i];
					for(j = i-d; j > 0 && num[j] > num[0]; j-=d) {
						num[j+d] = num[j];
					}
					num[j+d] = num[0];
				}
			}

		}
	}
}

void BubbleSort(int num[], int n) { //冒泡排序，从小到大，起始下标1
	int i,j, t , f = 1;
	for(i = 1; i <= n; i++) {
		for(j = 1; j < n-i; j ++) {
			if(num[j] >num[j+1]) {
				t = num[j];
				num[j] = num[j+1];
				num[j+1] = t;
				f = 0;
			}
		}
		if(f) {
			break;
		}
	}
}

//移动low、high进行记录交换 
int AdjustAarry(int num[], int low, int high) {
	int i = low,j = high;
	num[0] = num[low];		//将子表的第一个记录作为枢轴记录；
	while(i<j) {
		while(i<j && num[j] > num[0]) {		
			j--;
		}
		if(i<j) {
			num[i] = num[j];		//将比枢轴记录小的移到左侧；
			i++;
		}
		while(i<j && num[i] < num[0]) {
			i++;
		}
		if(i<j) {
			num[j] = num[i];  		//将比枢轴记录大的移到右侧
			j--;
		}
	}
	num[i] = num[0];		 //枢轴记录放在合适位置
	return i;
}


void QuickSort(int num[], int low, int high) { //快速排序，从小到大，起始下标1
	int m;
	if(low < high) {
		m = AdjustAarry(num, low, high);
		QuickSort(num, low, m-1);		//递归处理左右子表； 
		QuickSort(num, m+1, high);
	}
}

void SelectSort(int num[], int n) {//选择排序 
	int i,j, t;
	for(i = 1; i < n ; i++) {
		t = i;				//t指向此趟排序中关键字最小的记录 
		for(j = i+1; j <= n; j++) {
			if(num[t] > num[j]) {
				t = j;
			}
		}
		if(i != t) {		//交换num[0]与num[i] 
			num[0] = num[i];
			num[i] = num[t];
			num[t] = num[0];
		}
	}
}

void AdjustHeap(int num[], int start, int end) {
	int dad = start, son = 2*dad;
	/*如果 num[dad] < num[2*dad],交换num[dad]和num[son]。交换后，判断num[son]为根的子树是否为堆，
		若不是，则重复上述过程，将以num[son]为根的子树调整为堆，直至到叶子结点 */
	while(son <= end) {
		if(son+1 <= end && num[son] < num[son+1]) {
			son++;
		}
		if(num[dad] < num[son]) {		 
			num[0] = num[dad];
			num[dad] = num[son];
			num[son] = num[0];
			dad = son;
			son = 2*dad;	
		} else {	//如果num[dad] >= num[son],说明以r[2s]为根的子树已经是堆，不做调整 
			return;
		}
	}
}

void HeapSort(int num[], int n) {//堆排序 
	int i = n;
	while(i > 0) {
		AdjustHeap(num, i, n);	//建初堆 
		i--;
	}
	for(i = 1; i < n; i++) {
		num[0] = num[1];
		num[1] = num[n+1-i];
		num[n+1-i] = num[0];
		AdjustHeap(num,1, n-i);
	}

}

//归并两组有序数。从小的到大
void merge(int num[], int low, int mid, int high) { 
	int i = low, j = mid+1, *pt = NULL, t = 0;
	pt = (int *)malloc(sizeof(int) * (high - low +1));
	while(i <= mid && j <= high) {		//将num中记录由小到大地并入pt中
		if(num[i] > num[j]) {			 
			pt[t] = num[j];
			j++;
		} else {
			pt[t] = num[i];
			i++;
		}
		t++;
	}
	while(i <= mid)	pt[t++] = num[i++];		//将剩余的num[i..mid]复制到pt中
	while(j <= high) pt[t++] = num[j++];	//将剩余的num[j.high]复制到pt中
	
	t = 0;
	i = low;
	while(i <= high) {
		num[i++] = pt[t++];  //将pt中的值存进num 
	}
	free(pt);  
}

//归并排序，从小到大，递归
void MergeSort(int num[], int low, int high) { 
	int mid;
	if(low < high) {
		mid = (low+ high) / 2; 	//将当前序列一分为二，求出分裂点mid
		MergeSort(num, low,mid);
		MergeSort(num, mid+1, high);
		merge(num, low, mid, high);
	}

}

void RadixSort(int num[], int n) { // 基数排序，从小到大，下标从1开始
	int max = num[1], i,j,k, count = 0, *temp[10];
	for(i = 2; i <= n; i++) { //找最大数
		 if(max < num[i]) {
			max = num[i];
		}
	}
	//printf("%d",max);
	while(max) { //确定最大位数
		count++;
		max = max/10;
	}
	//printf("%d",count);
	for(i = 0; i < 10; i++) {
		temp[i] = (int *)malloc(sizeof(int) * (n+1));
		temp[i][0] = 0;
	}
	max = 1;
	while(count--) {
		for(i = 1; i <= n; i++) { //分桶 
			temp[num[i]/max%10][0]++;
			temp[num[i]/max%10][temp[num[i]/max%10][0]] = num[i];
		}

		k = 1;
		for(i = 0; i < 10; i++) { //合并
			for(j = 1; j <= temp[i][0]; j++) {
				num[k++] = temp[i][j];
			}
			temp[i][0] = 0;
		}
//		for(i = 1; i <= n; i++){//找最大数
//		printf("%5d", num[i]);
//		}

		max *= 10;
	}
	for(i = 0; i < 10; i++) {
		free(temp[i]);
	}
}

void createdata(int n) {
	FILE *fp;
	int data, i;
	fp = fopen("data_wait.txt","w");
	fprintf(fp,"%d\n",n);
	
	srand((unsigned)time(NULL));
	for(i = 0; i < n; i++) {
		data = rand();
		fprintf(fp,"%d\t",data);	
		if(!((i+1) % 10))
			fprintf(fp,"\n");
	}
	fprintf(fp,"\n"); 
	fclose(fp);

}

void readdata(int a[], int n){
	FILE *fp;
	int fn, i;
	fp = fopen("data_wait.txt","r");
	fscanf(fp,"%d",&fn);
	if(fn > n){
		fn = n;
	}
	for(i = 1; i <= fn; i++){
		fscanf(fp,"%d",a+i);
	}
	fclose(fp);
}

//写入文件
void writtedata(int a[],int n) {
	FILE *fp;
	int  i;
	fp = fopen("data_ordlely.txt","a");
	fprintf(fp,"已排序数据如下：\n");
	fprintf(fp,"%d\n",n);
	for(i = 1; i <= n; i++){
		fprintf(fp,"%d\t",a[i]);
		if(!((i+1 )% 10))
		fprintf(fp,"\n");
	}
	fprintf(fp,"\n");
	fclose(fp);
}

//选择数据规模 
int Scalechoice()
{
	int n;
	printf("请选择数据规模:\n");
 	printf("\t1---10\n");
 	printf("\t2---1000\n");	
 	printf("\t3---10000\n");
 	scanf("%d",&n);
 	if(n == 1)
	  	return 10;
	else if(n == 2)
		return 1000;
	else if(n == 3)
		return 10000;
} 



int main(int argc, char *argv[]) {
	int count , data[MaxScale];
	char op;
	count = Scalechoice(); //选取数据规模 
	createdata(count);		//随机产生数据  
	
		readdata(data, MaxScale);		InsertSort(data,count);
		readdata(data, MaxScale);		ShellSort(data,count);
		readdata(data, MaxScale);		BubbleSort(data,count);
		readdata(data, MaxScale);		QuickSort(data,1,count);
		readdata(data, MaxScale);		SelectSort(data,count);
		readdata(data, MaxScale);		HeapSort(data,count);		
		readdata(data, MaxScale);		MergeSort(data,1,count);
		readdata(data, MaxScale);		RadixSort(data,count);
	
	writtedata(data,count); //所排序结果打印于文件中 
	return 0;
}
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