排序算法動圖詳解與代碼實現（歸併、基數）

1.歸併排序
思想：建立在歸併操作的基礎上，採用分治法。把長度爲n的輸入序列分成兩個長度爲n/2的子序列，然後分別對這兩個子序列分別採用歸併排序，最後將兩個排序好的子序列合併成一個最終的排序序列。

代碼實現：

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

void Merge(int sourceArr[],int tempArr[], int startIndex, int midIndex, int endIndex)
{
    int i = startIndex, j=midIndex+1, k = startIndex;
    while(i!=midIndex+1 && j!=endIndex+1)
    {
        if(sourceArr[i] > sourceArr[j])
            tempArr[k++] = sourceArr[j++];
        else
            tempArr[k++] = sourceArr[i++];
    }
    while(i != midIndex+1)
        tempArr[k++] = sourceArr[i++];
    while(j != endIndex+1)
        tempArr[k++] = sourceArr[j++];
    for(i=startIndex; i<=endIndex; i++)
        sourceArr[i] = tempArr[i];
}

//內部使用遞歸
void MergeSort(int sourceArr[], int tempArr[], int startIndex, int endIndex)
{
    int midIndex;
    if(startIndex < endIndex)
    {
        midIndex = startIndex + (endIndex-startIndex) / 2; //避免溢出int
        MergeSort(sourceArr, tempArr, startIndex, midIndex);
        MergeSort(sourceArr, tempArr, midIndex+1, endIndex);
        Merge(sourceArr, tempArr, startIndex, midIndex, endIndex);
    }
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    int a[8] = {50, 10, 20, 30, 70, 40, 80, 60};
    int i, b[8];
    MergeSort(a, b, 0, 7);
    for(i=0; i<8; i++)
        printf("%d ", a[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}

優點：穩定

缺點：需要輔助空間大

2.基數排序
思想：基數排序是按照低位先排序，然後收集；再按照高位排序，然後再收集；依次類推，直到最高位。有時候有些屬性是有優先級順序的，先按低優先級排序，再按高優先級排序。最後的次序就是高優先級高的在前，高優先級相同的低優先級高的在前。

代碼實現：

#include<math.h>
testBS()
{
    inta[] = {2, 343, 342, 1, 123, 43, 4343, 433, 687, 654, 3};
    int *a_p = a;
    //計算數組長度
    intsize = sizeof(a) / sizeof(int);
    //基數排序
    bucketSort3(a_p, size);
    //打印排序後結果
    inti;
    for(i = 0; i < size; i++)
    {
        printf("%d\n", a[i]);
    }
    intt;
    scanf("%d", t);
}
//基數排序
voidbucketSort3(int *p, intn)
{
    //獲取數組中的最大數
    intmaxNum = findMaxNum(p, n);
    //獲取最大數的位數，次數也是再分配的次數。
    intloopTimes = getLoopTimes(maxNum);
    inti;
    //對每一位進行桶分配
    for(i = 1; i <= loopTimes; i++)
    {
        sort2(p, n, i);
    }
}
//獲取數字的位數
intgetLoopTimes(intnum)
{
    intcount = 1;
    inttemp = num / 10;
    while(temp != 0)
    {
        count++;
        temp = temp / 10;
    }
    returncount;
}
//查詢數組中的最大數
intfindMaxNum(int *p, intn)
{
    inti;
    intmax = 0;
    for(i = 0; i < n; i++)
    {
        if(*(p + i) > max)
        {
            max = *(p + i);
        }
    }
    returnmax;
}
//將數字分配到各自的桶中，然後按照桶的順序輸出排序結果
voidsort2(int *p, intn, intloop)
{
    //建立一組桶此處的20是預設的根據實際數情況修改
    intbuckets[10][20] = {};
    //求桶的index的除數
    //如798個位桶index=(798/1)%10=8
    //十位桶index=(798/10)%10=9
    //百位桶index=(798/100)%10=7
    //tempNum爲上式中的1、10、100
    inttempNum = (int)pow(10, loop - 1);
    inti, j;
    for(i = 0; i < n; i++)
    {
        introw_index = (*(p + i) / tempNum) % 10;
        for(j = 0; j < 20; j++)
        {
            if(buckets[row_index][j] == NULL)
            {
                buckets[row_index][j] = *(p + i);
                break;
            }
        }
    }
    //將桶中的數，倒回到原有數組中
    intk = 0;
    for(i = 0; i < 10; i++)
    {
        for(j = 0; j < 20; j++)
        {
            if(buckets[i][j] != NULL)
            {
                *(p + k) = buckets[i][j];
                buckets[i][j] = NULL;
                k++;
            }
        }
    }
}

優點：穩定

缺點：不呈現時空局部性

3.八大排序算法總體比較