C語言四大經典排序算法代碼參考：冒泡、選擇、快速、希爾排序

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排序算法代碼實戰指南

本文提供四種經典排序算法的完整可運行 C 語言代碼，包含冒泡排序、選擇排序、快速排序和希爾排序。每個示例都包含主函數測試代碼，可直接編譯運行驗證效果。

1. 冒泡排序實現

採用雙層循環，外層控制輪數，內層進行相鄰元素比較交換。優化點：引入 noswap 標誌，若某輪無交換則提前結束。

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

void sort(int array[], int size) {
    int i, j, temp;
    bool noswap;
    for (i = 0; i < size - 1; i++) {
        noswap = true;
        for (j = i + 1; j < size; j++) {
            if (array[i] > array[j]) {
                temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
                noswap = false;
            }
        }
        if (noswap) break;
    }
}

void main() {
    int i;
    int a[10] = {1, 33, 78, 34, 787, 213, 132, 35, 32, 21};
    sort(a, 10);
    for (i = 0; i < 10; i++)
        printf("%6d", a[i]);
}

2. 選擇排序實現

每輪從未排序部分選出最小元素，與未排序部分首元素交換。代碼簡潔，交換次數最少（最多 n-1 次）。

#include <stdio.h>

void sort(int array[], int size) {
    int i, j, k, temp;
    for (i = 0; i < size - 1; i++) {
        k = i;
        for (j = i + 1; j < size; j++) {
            if (array[k] > array[j])
                k = j;
        }
        temp = array[k];
        array[k] = array[i];
        array[i] = temp;
    }
}

void main() {
    int a[] = {12, 43, 54, 23, 32, 65, 87, 2, 34, 54};
    int i;
    sort(a, 10);
    for (i = 0; i < 10; i++)
        printf("%d ", a[i]);
}

3. 快速排序實現

採用遞歸分治策略，選取中間元素作為基準，雙指針從兩端向中間掃描交換，最後遞歸處理左右子數組。平均時間複雜度 O(n log n)。

#include <stdio.h>

void quick_sort(int array[], int first, int last) {
    int temp, low, high, list_separator;
    low = first;
    high = last;
    list_separator = array[(first + last) / 2];
    do {
        while (array[low] < list_separator) low++;
        while (array[high] > list_separator) high--;
        if (low <= high) {
            temp = array[low];
            array[low++] = array[high];
            array[high--] = temp;
        }
    } while (low <= high);
    if (first < high) quick_sort(array, first, high);
    if (low < last) quick_sort(array, low, last);
}

void main() {
    int a[9] = {12, 23, 34, 65, 93, 32, 21, 9, 8};
    quick_sort(a, 0, 8);
    for (int i = 0; i < 9; i++)
        printf("%d ", a[i]);
    printf("\n");
}

4. 希爾排序實現

基於插入排序改進，引入增量序列（初始為 size/2，每次減半）。對每個增量分組進行插入排序，逐步縮小增量直到 1。

#include <stdio.h>

void shell_sort(int array[], int size) {
    int temp, gap, i, flag;
    gap = size / 2;
    do {
        do {
            flag = 0;
            for (i = 0; i < size - gap; i++) {
                if (array[i] > array[i + gap]) {
                    temp = array[i];
                    array[i] = array[i + gap];
                    array[i + gap] = temp;
                    flag = 1;
                }
            }
        } while (flag);
    } while (gap = gap / 2);
}

void main() {
    int array[] = {1, 2, 32, 43, 64, 7654, 321, 42, 23, 97, 56, 32, 78, 45, 32};
    int i;
    shell_sort(array, 15);
    for (i = 0; i < 15; i++)
        printf("%10d", array[i]);
}