目錄
一、引言?
二、代碼整體結構?
三、宏定義與頭文件?
四、插入排序函數(Insertsort)
函數作用?
代碼要點分析?
五、希爾排序函數(ShellSort)?
函數作用?
代碼要點分析?
六、打印數組函數(PrintSort)?
?函數作用?
代碼要點分析?
七、測試函數(TestSort)與主函數(main)?
?函數作用?
代碼要點分析?
八、總結?
一、引言
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在計算機科學領域,排序算法是非常基礎且重要的內容。不同的排序算法有著各自的特點和適用場景。本文將基于給定的C語言代碼,深入剖析插入排序(Insertion Sort)和希爾排序(Shell Sort)的實現過程,幫助讀者更好地理解這兩種排序算法的原理與應用。
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作者主頁:共享家9527-CSDN博客
二、代碼整體結構
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代碼主要包含了插入排序函數、希爾排序函數、打印數組函數以及測試函數和主函數,整體結構清晰,便于理解和維護。下面我們對每個函數進行詳細分析。
三、宏定義與頭文件
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c#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"Sort.h"
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?#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS??這一宏定義的作用是在使用一些被認為可能存在安全風險的C標準庫函數(如?scanf?、?strcpy?等)時,避免編譯器產生警告信息。?#include"Sort.h"??表示包含自定義的頭文件?Sort.h?,雖然在給出的代碼中未看到該頭文件的具體內容,但通常它會包含一些函數聲明、類型定義等內容,方便代碼的模塊化管理。

四、插入排序函數(Insertsort)
c//插排
void Insertsort(int* a, int n){for (int i = 1;i < n;i++){int end = i - 1;int temp = a[i];while (end >= 0){if (temp < a[end]){a[end + 1] = a[end];end--;}else{break;}}a[end + 1] = temp;}
}
函數作用
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插入排序函數的功能是對給定的整數數組進行排序,排序的基本思想是將一個數據插入到已經排好序的數組中的適當位置。
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代碼要點分析
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1.?外層循環:?for (int i = 1;i < n;i++)??從數組的第二個元素開始(因為第一個元素可以看作是已經排好序的子數組),依次將每個元素插入到前面已排序的子數組中的合適位置。
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2.?初始化變量:?int end = i - 1;??定義?end?變量表示已排序子數組的最后一個元素的下標。?int temp = a[i];??將當前待插入的元素暫存到?temp?變量中。
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3.?內層循環:?while (end >= 0)??當?end?大于等于0時,繼續循環,即只要還在已排序的子數組范圍內,就進行比較和移動操作。?if (temp < a[end])??如果待插入元素小于當前已排序子數組的最后一個元素,則將該元素向后移動一位,同時?end?減1,繼續向前比較。當遇到不滿足該條件的元素時,說明找到了待插入元素的合適位置,通過?break?跳出循環。
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4.?插入操作:?a[end + 1] = temp;??將暫存的待插入元素插入到合適的位置。
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五、希爾排序函數(ShellSort)

c//希爾
void ShellSort(int* a, int n)
{int gap = 9;while (gap > 0){gap /= 2;for (int j = 0;j < gap;j++){for (int i = j;i < n - gap;i += gap){int end = i;int temp = a[i + gap];while (end >= 0){if (temp < a[end]){a[end + gap] = a[end];end -= gap;}else{break;}}a[end + gap] = temp;}}}
}
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函數作用
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希爾排序是插入排序的一種改進版本,通過將數組按照一定的間隔(?gap?)進行分組,對每組分別進行插入排序,隨著間隔逐漸減小,最終完成整個數組的排序。
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代碼要點分析
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1.?初始間隔設置:?int gap = 9;??定義初始的分組間隔,這里設置為9,不同的初始間隔可能會影響排序的效率。
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2.?間隔調整循環:?while (gap > 0)??當間隔大于0時,繼續進行排序操作。每次循環中,?gap /= 2;??將間隔逐漸縮小,直到間隔為1時,相當于進行一次普通的插入排序。
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3.?分組循環:?for (int j = 0;j < gap;j++)??對每個分組進行遍歷,確保每個分組都能進行插入排序操作。
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4.?組內插入排序循環:?for (int i = j;i < n - gap;i += gap)??對每個分組內的元素進行插入排序,類似于插入排序的過程,但這里元素之間的比較和移動是按照間隔?gap?進行的。
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5.?插入操作:與插入排序類似,通過比較和移動元素,將當前元素插入到分組內合適的位置。
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六、打印數組函數(PrintSort)
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cvoid PrintSort(int* a, int n)
{for (int i = 0;i < n;i++){printf("%d ",a[i]);}printf("\n");
}
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函數作用
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該函數的功能是將給定的整數數組按照順序打印輸出,方便查看數組在排序前后的狀態。
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代碼要點分析
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通過一個簡單的?for?循環遍歷數組,使用?printf?函數逐個輸出數組元素,并在最后換行,使輸出結果更加清晰易讀。
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七、測試函數(TestSort)與主函數(main)
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cvoid TestSort()
{int arr[] = { 9,5,1,3,7,8,4,2,6,0 };int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);PrintSort(arr, n);Insertsort(arr, n);//ShellSort(arr, n);PrintSort(arr, n);
}int main()
{TestSort();return 0;
}
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函數作用
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?TestSort?函數用于測試排序算法的正確性,在函數內部創建一個測試數組,先打印數組的初始狀態,然后調用插入排序函數對數組進行排序,再次打印排序后的數組狀態。?main?函數則是程序的入口,調用?TestSort?函數來執行測試。
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代碼要點分析
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1.?在?TestSort?函數中,?int arr[] = { 9,5,1,3,7,8,4,2,6,0 };??創建一個包含10個整數的測試數組。?int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);??計算數組的元素個數。
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2.?調用?PrintSort?函數打印數組初始狀態,然后調用?Insertsort?函數進行排序,注釋掉的?ShellSort(arr, n);??表示如果需要測試希爾排序,可取消注釋。最后再次調用?PrintSort?函數打印排序后的數組。
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3.??main?函數中僅調用?TestSort?函數,程序從這里開始執行。
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八、總結

通過對上述代碼的詳細分析,我們深入了解了插入排序和希爾排序的實現過程。插入排序簡單直觀,適用于小規模數據的排序;希爾排序作為插入排序的改進算法,通過分組和逐漸縮小間隔的方式,提高了排序效率,尤其在處理大規模數據時表現更為出色。在實際應用中,我們可以根據數據的特點和規模,選擇合適的排序算法來滿足需求。