【算法精讲】选择排序、堆排序（C语言）

用户11935701

发布于 2025-12-16 08:38:20

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1.直接选择排序

直接插入排序是一种简单的排序算法，它将数组分为有序和无序两部分，和插入排序的思路有些类似。

时间复杂度：O( N^2)

这里我们拿升序举例，具体思路如下：

从无序的那边的里面挑出值最小的位置。
和有序的数组的最后位置交换。
不断交换直到数组全部有序

图解：

代码如下：

void SleteSort(int* a, int n)
{
	for (int i = 0; i < n - 1; i++)
	{
		int mini = i, min = a[i];
		for (int j = i; j < n; j++)
		{
			if (a[j] < a[mini])
			{
				min = a[j];
				mini = j;
			}
		}//找最值

		int tmp = a[i];
		a[i] = a[mini];
		a[mini] = tmp;//交换
	}
}

优化：

每次遍历找最大值和最小值，把最大值放后面，最小值放前面。

void Sweap(int* a, int* b)
{
	int tmp = *a;
	*a = *b;
	*b = tmp;
}
void SelectSort(int* arr, int n)
{
	int begin = 0, end = n - 1;
	while (begin < end)
	{
		int max = arr[begin], min = arr[begin], maxi = begin, mini = begin;

		for (int i = begin; i <= end; i++)
		{
			if (min > arr[i])
			{
				min = arr[i];
				mini = i;
			}
			if (max < arr[i])
			{
				max = arr[i];
				maxi = i;
			}
				
		}
		
		//这里是特殊情况，避免最大值的位置和begin的位置重复
		
		//判断max的位置是因为要先交换最小值，这块可以仔细想想
		
		if (maxi == begin)
		{
			maxi = mini;
		}
		Sweap(&arr[begin], &arr[mini]);//交换，这里分装成一个函数了
		Sweap(&arr[end], &arr[maxi]);
		begin++;
		end--;

	}
}

2.堆排序

堆排序是直接选择排序的进阶版，他在其原本的思想上进行了优化。

下面的内容涉及一部分数据结构堆的知识，不适合新手学习。

我们依然拿升序举例子，具体步骤如下：

将所有数据建立成一个大堆。
利用大堆的结构特点，即堆顶的值是最大值。
堆顶元素和堆的最后一个数进行交换，并让堆的大小减少1。
让此时的堆顶元素向下调整，调整后堆顶元素仍会是堆里的最大值。
循环上述步骤，直到排序完成。

时间复杂度：O( N * logN)

图解如下：

具体代码如下：

void Sweap1(int* a, int* b)
{
	int tem = *a;
	*a = *b;
	*b = tem;
}
void AdjustDown1(int* a, int size, int child)//向下调整的函数
{
	int partent = child;
	child = child * 2 + 1;
	while (child < size)
	{
		if (child + 1 < size && a[child] > a[child + 1])
			child++;
		if (a[child] < a[partent])
		{
			Sweap1(&a[child], &a[partent]);
			partent = child;
			child = child * 2 + 1;

		}
		else
		{
			break;
		}
	}
}


void HeapSort(int* a, int n)
{
	int end =  n - 1;
	for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--)//从倒数第二层的最后一个元素开始的
	{
		AdjustDown1(a, i, 0);
	}

	while (end > 0)
	{
		Sweap1(&a[end], &a[0]);
		AdjustDown1(a, end, 0);//向下调整；
		end--;
	}
}

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原始发表：2025-12-09，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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