c语言堆排序方法及优缺点

一、冒泡排序 已知一组无序数据a、a、……a[n]，需将其按升序排列。

首先比较a与 a的值，若a大于a则交换 两者的值，否则不变。

再比较a与a的值，若a大于a则交换两者的值，否则不变。

再比 较a与a，以此 类推，最后比较a[n-1]与a[n]的值。

这样处理一轮后，a[n]的值一定是这组数据中最大的。

再对a~a[n- 1]以相同方法 处理一轮，则a[n-1]的值一定是a~a[n-1]中最大的。

再对a~a[n-2]以相同方法处理一轮，以此类推。共处理 n-1 轮 后a、a、……a[n]就以升序排列了。

优点：稳定；

缺点：慢，每次只能移动相邻两个数据。 二、选择排序 每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数 据元素排完。

选择排序是不稳定的排序方法。 n 个记录的文件的直接选择排序可经过n-1 趟直接选择排序得到有序结果：

①初始状态：无序区为R[1..n]，有序区为空。

②第1 趟排序 在无序区R[1..n]中选出关键字最小的记录R[k]，将它与无序区的第1 个记录R交换，使R[1..1]和R[2..n]分别变 为记录个数增加1 个的新有序区和记录个数减少1 个的新无序区。

③第i 趟排序 第i 趟排序开始时，当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(1≤i≤n-1)。

该趟 排序从当前无序区中选出关键字最 小的记录 R[k]，将它与无序区的第1 个记录R 交换，使R[1..i]和R 分别变为记录个数增加1 个的新有序区和记录个数减少 1 个的新无序区。

这样，n 个记录的文件的直接选择排序可经过n-1 趟直接选择排序得到有序结果。

优点：移动数据的次数已知（n-1 次）；

缺点：比较次数多。 三、插入排序 已知一组升序排列数据a、a、……a[n]，一组无序数据b、 b、……b[m]，需将二者合并成一个升序数列。

首先比较b与a的值，若b大于a，则跳过，比较b与a的值， 若b仍然大于a，则继续跳过，直 到b小于a 数组中某一数据a[x]，则将a[x]~a[n]分别向后移动一位，将b插入到原来 a[x]的位置这就完成了b 的插入。b~b[m]用相同方法插入。

（若无数组a，可将b当作n=1 的数组a）

优点：稳定，快；

缺点：比较次数不一定，比较次数越少，插入点后的数据移动越多，特别是当数据总量庞大的时候，但用链表可以解决 这个问题。 四、缩小增量排序 由希尔在1959 年提出，又称希尔排序(shell 排序)。

已知一组无序数据a、a、……a[n]，需将其按升序排列。

发现当n 不大时，插入 排序的效果很好。首先取一增 量d(d<n)，将a、a[1+d]、a[1+2d]……列为第一组，a、a[2+d]、 a[2+2d]……列为第二组……，a[d]、a[2d]、a[3d]……="" 列为最后一组以次类推，在各组内用插入排序，然后取d'<d，重复上述操="" 作，直到d="1。" 优点：快，数据移动少；="" 缺点：不稳定，d="" 的取值是多少，应取多少个不同的值，都无法确切知道，只能凭经验来取。="" 五、快速排序="" 快速排序是冒泡排序的改进版，是目前已知的最快的排序方法。 ="" 已知一组无序数据a、a、……a[n]，需将其按升序排列。首先任取数据a[x]="" 作为基准。比较a[x]与其它数据并="" 排序，使a[x]排在数据的第k="" 位，并且使a~a[k-1]中的每一个数="" 据a[x]，然后采 用分治的策略分别对a~a[k-1]和a[k+1]~a[n] 两组数据进行快速排序。 优点：极快，数据移动少； 缺点：不稳定。

堆排序是一种基于完全二叉树的排序算法，可以使用数组实现，C语言实现堆排序通常在以下两个函数中实现：

①建堆函数：将数组建成大根堆或小根堆；

②堆排序函数：不断执行建堆函数后调整堆种的堆顶元素与堆底元素，并重新构建堆。堆排序的优点：实现简单，不占用额外空间；时间复杂度稳定，在最坏情况下的时间复杂度为O(nlogn)，相比其他的时间复杂度为O(n^2)的排序算法更快。堆排序的缺点：在处理大数据量时，需要分配一段连续的存储空间，不够灵活。同时，由于堆排序非常适合顺序存储结构，对于链表存储结构表现不佳。