动画演示
各种算法：https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html
6种常见排序算法：https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ComparisonSort.html
1、冒泡排序
//1、冒泡排序Bubble Sort: 比较前后相邻的数据，按照升序或者降序规则调整
// 由于每次调整没有开辟新的内存空间，一直都是使用一个新内存空间，所以空间复杂度为O(1)
// 由于需要n轮调整，每轮调整 n-- 个数据，时间复杂度为O(n^2)
// data[]是int*指针，数组名，size 是数组的长度，有效数据个数
int* BubbleSort(int data[], size_t size)
{int max;//临时存储最大值//共循环n = size轮for (int i = 0; i < size; i++){//每一轮操作的数据为n = size-i，循环完一轮就排好了一个数，那么需要操作的数就每次-1for (int j = 1; j < size - i; j++){//如果前面的数大于后面的数，就交换，每一轮找到最大的数，并放到最后if (data[j-1] > data[j]){max = data[j-1];data[j-1] = data[j];data[j] = max;}}}return data;
}
2、快速排序
//快速排序QuickSort,对冒泡排序的优化
//分而自治的思想，找一个参考值，左边小于参考值，右边大于参考值，再更换参考值继续
//时间和空间复杂度为O(nlog_2 n)
int* QuickSort(int data[], int left , int right)
{if (left >= right)return data;int i = left;int j = right;int base = data[left];while ( i < j ){//此方法必须先从后面找小的，先从前面会出错while (data[j] >= base && (i < j))//右边边是大的就继续找到小的j--;while (data[i] <= base && (i < j))//左边是小的就继续找到大的i++;if (i < j){int temp = data[i];data[i] = data[j];data[j] = temp;}}data[left] = data[i];data[i] = base;//将base放在中间，左边都是小的，右边是大的QuickSort(data, left, i-1);//先递归左边区域QuickSort(data, i+1, right);return data;
}
3、选择排序
//2、选择排序SelectSort:每一次在所有数据中找出最小值或者最大值，然后在最开始或最末尾进行交换
//需要找n = size次数据，每次找n-i个数据，时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1)
int* SelectSort(int data[], size_t size)
{int min, temp;//临时存储最小值和最小值所在的下标for (int i = 0; i < size; i++){min = data[i];//把需要交换的位置做好标记temp = i;for (int j = i + 1; j < size; j++){if (data[j] < min){min = data[j];//如果找到新的最小值，做好标记temp = j;}}data[temp] = data[i];//进行位置的交换，如果当前就是最小值，返回自己data[i] = min;}return data;
}
4、插入排序
//3、直接插入排序InsertSort:每次从后面新增一个数据，然后排好序再新增数据
//新增n = size-1个数据，新增了之后重排i+1个数据，时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)
int* InsertSort(int data[], size_t size)
{int temp;for (int i = 0; i < size - 1; i++){for (int j = i + 1; j > 0; j--)//每次从后面新增一个数据，并判断大小{if (data[j] < data[j - 1])//如果后面的值大于前面的就交换{temp = data[j-1];data[j - 1] = data[j];data[j] = temp;}}}return data;
}
5、希尔排序
//4、希尔排序SheelSort，对插入排序的优化
//时间复杂度O(n^1.3),空间复杂度O(1)
int* SheelSort(int data[], size_t size)
{int temp;size_t gap = size / 2;while (gap > 0)//最小间隔为1{for (size_t i = gap; i < size; i++)//从第一个间隔位置开始{size_t j = i;while ((j>=gap)&&(data[j]<data[j-gap]))//插入排序{temp = data[j - gap];data[j - gap] = data[j];data[j] = temp;j -= gap;//如果当前位置超过了2倍gap，还需要继续判断，相当于插入排序}}gap /= 2;//每次将gap减半}return data;
}
