常见的八大排序（八千字总结并附带相关动图图解）

插入排序图解   

// 插入排序(升序排)
void InsertSort(int* a, int n)
{
	for (int i = 0;i < n - 1;i++)
	{
		//在end + 1处插入
		int end = i;
		int tmpe = a[end + 1];

		while (end >= 0)
		{
			//插入值小于当前值，前移
			if (tmpe < a[end])
			{
				a[end + 1] = a[end];
				end--;
			}
			//插入值大于当前值
			else
			{
				break;
			}
		}

		a[end + 1] = tmpe;
	}
}

直接选择排序    

void Swap(int* a, int* b)
{
	int tmpe = *a;
	*a = *b;
	*a = tmpe;
}
//选择排序
void SelectSort(int* a, int n)
{
	int begin = 0, end = n - 1;
	int maxi = begin;
	int mini = n - 1;
	while (begin < end)
	{
		for (int i = begin + 1; i <= end; i++)
		{
			if (a[i] > a[maxi])
			{
				maxi = i;
			}
			if (a[i] < a[mini])
			{
				mini = i;
			}
		}
		Swap(&a[begin], &a[mini]);
		if (maxi == begin)
			maxi = mini;
		Swap(&a[end], &a[maxi]);
	}
	begin++;
	end--;
}

void AdjustDown(int* a, int n, int parent)
{
	int minChild = parent * 2 + 1;
	while (minChild < n)
	{
		// 找出小的那个孩子
		if (minChild + 1 < n && a[minChild + 1] > a[minChild])
		{
			minChild++;
		}

		if (a[minChild] > a[parent])
		{
			Swap(&a[minChild], &a[parent]);
			parent = minChild;
			minChild = parent * 2 + 1;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
}

// O(N*logN)
void HeapSort(int* a, int n)
{
	// 大思路：选择排序，依次选数，从后往前排
	// 升序 -- 大堆
	// 降序 -- 小堆
	// 建堆 -- 向下调整建堆 - O(N)
	for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; --i)
	{
		AdjustDown(a, n, i);
	}

	// 选数 N*logN
	int i = 1;
	while (i < n)
	{
		Swap(&a[0], &a[n - i]);
		AdjustDown(a, n - i, 0);
		++i;
	}
}

void BubbleSort(int* a, int n)
{
	for (int i = 0; i < n - 1; i++)
	{
		int flag = 1;
		for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++)
		{
			if (a[j] < a[j + 1])
			{
				int tmpe = a[j];
				a[j] = a[j + 1];
				a[j + 1] = tmpe;
				flag = 0;
			}
		}
		if (flag)
			break;
	}
}

// 快速排序hoare版本（最初版本：头尾查找，左找大，右找小，左先走）
int PartSort1(int* a, int left, int right)
{
	int mid = GetMidIndex(a, left, right);
	Swap(&a[mid], a[left]);
	int keyi = left;
	while (left < right)
	{
		//右找大,由于是循环且在循环时定位（right）在改变，所以需判断定位值是否在范围内
		while (right > left && a[right] >= a[keyi])
		{
			right--;
		}
		//左找小,同上
		while (right >left && a[left] <= a[keyi])
		{
			left++;
		}
		//该条件为去除 left = right时的情况（由于前面的 right > left 所以不存在left > right情况）（没有也可以）
		if(left < right)
		Swap(&a[left], &a[right]);
	}

	//此时left与righ相遇（left = right）
	Swap(&a[keyi], &a[left]);
	return left;
}
void QuickSort(int* a, int begin, int end)
{
	if (begin >= end)
	{
		return;
	}


		int keyi = PartSort1(a, begin, end);
		//[begin, keyi-1] keyi [keyi+1, end]

		QuickSort(a, begin, keyi - 1);
		QuickSort(a, keyi + 1, end);
	
}

// 快速排序挖坑法
int PartSort2(int* a, int left, int right)
{
	int mid = GetMidIndex(a, left, right);
	Swap(&a[mid], a[left]);
	int key = a[left];
	int hole = left;
	while (left < right)
	{
		//先右,找小
		while (key >= a[right] && left < right)
		{
			right--;
		}
		a[hole] = a[right];
		hole = right;
		//左找大
		while (key <= a[left] && left < right)
		{
			left++;
		}
		a[hole] = key;
		return hole;

	}
}
void QuickSort(int* a, int begin, int end)
{
	if (begin >= end)
	{
		return;
	}


		int keyi = PartSort2(a, begin, end);

		//[begin, keyi-1] keyi [keyi+1, end]

		QuickSort(a, begin, keyi - 1);
		QuickSort(a, keyi + 1, end);
	
}

// 快速排序前后指针法
int PartSort3(int* a, int left, int right)
{
	int mid = GetMidIndex(a, left, right);
	Swap(&a[mid], a[left]);
	int keyi = left;
	int prev = left;
	int cur = prev + 1;

	while (cur <= right)
	{
		//该if条件（2个条件不可交换位置，只能在a[cur] < a[keyi]下，prve自加）包含2钟情况
		// 一般情况：cur 与 prve 相邻，即中间无 大于key的元素（prve正常自加，但不进入内部）
		//遇见大于key的之后：cur 与 prve不相邻时，即需要cur找小，去为cur的前进铺路(将右边小的搬到左边)
		if (a[cur] < a[keyi] && ++prev != cur)
		{
			Swap(&a[cur], &a[prev]);
		}
		cur++;
	}
	Swap(&a[prev], &a[keyi]);
	return prev;
}
void QuickSort(int* a, int begin, int end)
{
	if (begin >= end)
	{
		return;
	}


		int keyi = PartSort3(a, begin, end);
		//[begin, keyi-1] keyi [keyi+1, end]

		QuickSort(a, begin, keyi - 1);
		QuickSort(a, keyi + 1, end);

}

void QuickSortNonR(int* a, int left, int right)
{
    Stack st;
    StackInit(&st);
    StackPush(&st, left);
    StackPush(&st, right);
    while (StackEmpty(&st) != 0)
    {
        right = StackTop(&st);
        StackPop(&st);
        left = StackTop(&st);
        StackPop(&st);
//判断此时，区间内是否有有效数据
    if(right - left <= 1)
    continue;

        int div = PartSort1(a, left, right);
// 以基准值为分割点，形成左右两部分：[left, div) 和 [div+1, right)
        StackPush(&st, div+1);
        StackPush(&st, right);
        StackPush(&st, left);
        StackPush(&st, div);
    }
    StackDestroy(&s);
}

归并排序    

//单趟归并排序
void _MergeSort(int* a, int begin, int end, int* tmp)
{
	if (begin >= end)
		return;

	int mid = (end + begin) / 2;
	// [begin, mid] [mid+1, end]

	_MergeSort(a, begin, mid, tmp);
	_MergeSort(a, mid+1, end, tmp);

	// 归并 取小的尾插
	// [begin, mid] [mid+1, end]
	int begin1 = begin, end1 = mid;
	int begin2 = mid+1, end2 = end;
	int i = begin;
	while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
	{
		if (a[begin1] <= a[begin2])
		{
			tmp[i++] = a[begin1++];
		}
		else
		{
			tmp[i++] = a[begin2++];
		}
	}

	while (begin1 <= end1)
	{
		tmp[i++] = a[begin1++];
	}

	while (begin2 <= end2)
	{
		tmp[i++] = a[begin2++];
	}

	// 拷贝回原数组 -- 归并哪部分就拷贝哪部分回去
	memcpy(a+begin, tmp+begin, (end-begin+1)*sizeof(int));
}

void MergeSort(int* a, int n)
{
	int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
	if (tmp == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}

	_MergeSort(a, 0, n - 1, tmp);

	free(tmp);
	tmp = NULL;
}

// 时间复杂度：O(N+range)
// 空间复杂度：O(range)
// 适合数据范围集中，也就是range小
// 只适合整数，不适合浮点数、字符串等
void CountSort(int* a, int n)
{
	int max = a[0], min = a[0];
	for (int i = 1; i < n; ++i)
	{
		if (a[i] > max)
		{
			max = a[i];
		}

		if (a[i] < min)
		{
			min = a[i];
		}
	}

	int range = max - min + 1;
	// 统计次数
	int* countA = (int*)malloc(sizeof(int)* range);
	if (countA == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	memset(countA, 0, sizeof(int)*range);

	for (int i = 0; i < n; ++i)
	{
		countA[a[i] - min]++;
	}

	// 排序
	int j = 0;
	for (int i = 0; i < range; ++i)
	{
		while (countA[i]--)
		{
			a[j] = i + min;
			++j;
		}
	}

	free(countA);
}