C語言鏈表排序

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流C語言鏈表排序.精品文檔.=功能：選擇排序(由小到大)返回：指向鏈表表頭的指針=*/*選擇排序的基本思想就是反復(fù)從還未排好序的那些節(jié)點(diǎn)中，選出鍵值（就是用它排序的字段，我們?nèi)W(xué)號num為鍵值）最小的節(jié)點(diǎn)，依次重新組合成一個鏈表。我認(rèn)為寫鏈表這類程序，關(guān)鍵是理解：head存儲的是第一個節(jié)點(diǎn)的地址，head->next存儲的是第二個節(jié)點(diǎn)的地址；任意一個節(jié)點(diǎn)p的地址，只能通過它前一個節(jié)點(diǎn)的next來求得。單向鏈表的選擇排序圖示：->1->3->2.->n->NULL（原鏈表）head   1-

2、>next 3->next 2->next   n->next->NULL（空鏈表）firsttail->1->2->3.->n->NULL（排序后鏈表）first   1->next 2->next 3->next   tail->next圖10：有N個節(jié)點(diǎn)的鏈表選擇排序1、先在原鏈表中找最小的，找到一個后就把它放到另一個空的鏈表中；2、空鏈表中安放第一個進(jìn)來的節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)生一個有序鏈表,并且讓它在原鏈表中分離出來（此時要注意原鏈表中出來的是第一個節(jié)點(diǎn)還

3、是中間其它節(jié)點(diǎn)）；3、繼續(xù)在原鏈表中找下一個最小的，找到后把它放入有序鏈表的尾指針的next,然后它變成其尾指針；*/struct student *SelectSort(struct student *head)struct student *first; /*排列后有序鏈的表頭指針*/struct student *tail; /*排列后有序鏈的表尾指針*/ struct student *p_min; /*保留鍵值更小的節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的指針*/struct student *min; /*存儲最小節(jié)點(diǎn)*/ struct student *p; /*當(dāng)前比較的節(jié)點(diǎn)*/f

4、irst = NULL;while (head != NULL) /*在鏈表中找鍵值最小的節(jié)點(diǎn)。*/*注意：這里for語句就是體現(xiàn)選擇排序思想的地方*/for (p=head,min=head; p->next!=NULL; p=p->next) /*循環(huán)遍歷鏈表中的節(jié)點(diǎn)，找出此時最小的節(jié)點(diǎn)。*/      if (p->next->num < min->num) /*找到一個比當(dāng)前min小的節(jié)點(diǎn)。*/       p_min = p; /*保存找到節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)

5、節(jié)點(diǎn)：顯然p->next的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)是p。*/    min = p->next; /*保存鍵值更小的節(jié)點(diǎn)。*/    /*上面for語句結(jié)束后，就要做兩件事；一是把它放入有序鏈表中；二是根據(jù)相應(yīng)的條件判斷，安排它離開原來的鏈表。*/*第一件事*/if (first = NULL) /*如果有序鏈表目前還是一個空鏈表*/   first = min; /*第一次找到鍵值最小的節(jié)點(diǎn)。*/   tail = min; /*注意：尾指針讓它指向最后的一個節(jié)點(diǎn)。*/else /*有序鏈表中已經(jīng)

6、有節(jié)點(diǎn)*/   tail->next = min; /*把剛找到的最小節(jié)點(diǎn)放到最后，即讓尾指針的next指向它。*/   tail = min; /*尾指針也要指向它。*/*第二件事*/if (min = head) /*如果找到的最小節(jié)點(diǎn)就是第一個節(jié)點(diǎn)*/   head = head->next; /*顯然讓head指向原h(huán)ead->next,即第二個節(jié)點(diǎn)，就OK*/else /*如果不是第一個節(jié)點(diǎn)*/   p_min->next = min->next; /*前次最小節(jié)點(diǎn)的next

7、指向當(dāng)前min的next,這樣就讓min離開了原鏈表。*/ if (first != NULL) /*循環(huán)結(jié)束得到有序鏈表first*/tail->next = NULL; /*單向鏈表的最后一個節(jié)點(diǎn)的next應(yīng)該指向NULL*/ head = first;return head;/*=功能：直接插入排序(由小到大)返回：指向鏈表表頭的指針=*/*直接插入排序的基本思想就是假設(shè)鏈表的前面n-1個節(jié)點(diǎn)是已經(jīng)按鍵值（就是用它排序的字段，我們?nèi)W(xué)號num為鍵值）排好序的，對于節(jié)點(diǎn)n在這個序列中找插入位置，使得n插入后新序列仍然有序。按照這種思想，依次對鏈表從頭到尾執(zhí)行一遍，

8、就可以使無序鏈表變?yōu)橛行蜴湵怼?#160;單向鏈表的直接插入排序圖示：->1->3->2.->n->NULL（原鏈表）head   1->next 3->next 2->next   n->next->1->NULL（從原鏈表中取第1個節(jié)點(diǎn)作為只有一個節(jié)點(diǎn)的有序鏈表）head圖11->3->2.->n->NULL（原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點(diǎn)）first   3->next 2->next   n->ne

9、xt圖12->1->2->3.->n->NULL（排序后鏈表）head   1->next 2->next 3->next   n->next圖13：有N個節(jié)點(diǎn)的鏈表直接插入排序1、先在原鏈表中以第一個節(jié)點(diǎn)為一個有序鏈表，其余節(jié)點(diǎn)為待定節(jié)點(diǎn)。2、從圖12鏈表中取節(jié)點(diǎn)，到圖11鏈表中定位插入。3、上面圖示雖說畫了兩條鏈表，其實(shí)只有一條鏈表。在排序中，實(shí)質(zhì)只增加了一個用于指向剩下需要排序節(jié)點(diǎn)的頭指針first罷了。   這一點(diǎn)請讀者務(wù)必搞清楚，要不然就可能認(rèn)為它和上面的選擇排序法一樣了

10、。*/struct student *InsertSort(struct student *head)struct student *first; /*為原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點(diǎn)頭指針*/struct student *t; /*臨時指針變量：插入節(jié)點(diǎn)*/struct student *p; /*臨時指針變量*/struct student *q; /*臨時指針變量*/first = head->next; /*原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點(diǎn)鏈表：可根據(jù)圖12來理解。*/head->next = NULL; /*只含有一個節(jié)點(diǎn)的鏈表的有序鏈表：可根據(jù)圖11來理解。*/wh

11、ile (first != NULL) /*遍歷剩下無序的鏈表*/*注意：這里for語句就是體現(xiàn)直接插入排序思想的地方*/for (t=first, q=head; (q!=NULL) && (q->num < t->num); p=q, q=q->next); /*無序節(jié)點(diǎn)在有序鏈表中找插入的位置*/*退出for循環(huán)，就是找到了插入的位置*/*注意：按道理來說，這句話可以放到下面注釋了的那個位置也應(yīng)該對的，但是就是不能。原因：你若理解了上面的第3條，就知道了。*/first = first->next; /*無序鏈表中的節(jié)點(diǎn)離開，以便它插入到有序

12、鏈表中。*/ if (q = head) /*插在第一個節(jié)點(diǎn)之前*/   head = t;    else /*p是q的前驅(qū)*/   p->next = t;   t->next = q; /*完成插入動作*/*first = first->next;*/return head;/*=功能：冒泡排序(由小到大)返回：指向鏈表表頭的指針=*/*直接插入排序的基本思想就是對當(dāng)前還未排好序的范圍內(nèi)的全部節(jié)點(diǎn)，自上而下對相鄰的兩個節(jié)點(diǎn)依次進(jìn)行比較和調(diào)整，讓鍵值（就

13、是用它排序的字段，我們?nèi)W(xué)號num為鍵值）較大的節(jié)點(diǎn)往下沉，鍵值較小的往上冒。即：每當(dāng)兩相鄰的節(jié)點(diǎn)比較后發(fā)現(xiàn)它們的排序與排序要求相反時，就將它們互換。單向鏈表的冒泡排序圖示：->1->3->2.->n->NULL（原鏈表）head   1->next 3->next 2->next   n->next->1->2->3.->n->NULL（排序后鏈表）head   1->next 2->next 3->next  

14、 n->next圖14：有N個節(jié)點(diǎn)的鏈表冒泡排序任意兩個相鄰節(jié)點(diǎn)p、q位置互換圖示:假設(shè)p1->next指向p，那么顯然p1->next->next就指向q,p1->next->next->next就指向q的后繼節(jié)點(diǎn)，我們用p2保存p1->next->next指針。即：p2=p1->next->next，則有： ->p->q-> （排序前）p1->next p1->next->next p2->next圖15 ->q->p-> （排序后）圖161、排序后q節(jié)點(diǎn)指向p節(jié)點(diǎn)

15、，在調(diào)整指向之前，我們要保存原p的指向節(jié)點(diǎn)地址，即：p2=p1->next->next；2、順著這一步一步往下推,排序后圖16中p1->next->next要指的是p2->next,所以p1->next->next=p2->next;3、在圖15中p2->next原是q發(fā)出來的指向，排序后圖16中q的指向要變?yōu)橹赶騪的，而原來p1->next是指向p的，所以p2->next=p1->next;4、在圖15中p1->next原是指向p的，排序后圖16中p1->next要指向q,原來p1->next->

16、next（即p2)是指向q的，所以p1->next=p2;5、至此，我們完成了相鄰兩節(jié)點(diǎn)的順序交換。6、下面的程序描述改進(jìn)了一點(diǎn)就是記錄了每次最后一次節(jié)點(diǎn)下沉的位置，這樣我們不必每次都從頭到尾的掃描，只需要掃描到記錄點(diǎn)為止。   因?yàn)楹竺娴亩家呀?jīng)是排好序的了。*/struct student *BubbleSort(struct student *head)struct student *endpt; /*控制循環(huán)比較*/struct student *p; /*臨時指針變量*/struct student *p1; struct student *p2;p

17、1 = (struct student *)malloc(LEN);p1->next = head; /*注意理解：我們增加一個節(jié)點(diǎn)，放在第一個節(jié)點(diǎn)的前面，主要是為了便于比較。因?yàn)榈谝粋€節(jié)點(diǎn)沒有前驅(qū)，我們不能交換地址。*/head = p1; /*讓head指向p1節(jié)點(diǎn)，排序完成后，我們再把p1節(jié)點(diǎn)釋放掉*/for (endpt=NULL; endpt!=head; endpt=p) /*結(jié)合第6點(diǎn)理解*/for (p=p1=head; p1->next->next!=endpt; p1=p1->next)   if (p1->next->

18、;num > p1->next->next->num) /*如果前面的節(jié)點(diǎn)鍵值比后面節(jié)點(diǎn)的鍵值大，則交換*/       p2 = p1->next->next; /*結(jié)合第1點(diǎn)理解*/    p1->next->next = p2->next; /*結(jié)合第2點(diǎn)理解*/    p2->next = p1->next; /*結(jié)合第3點(diǎn)理解*/    p1->next = p2; /*結(jié)合

19、第4點(diǎn)理解*/    p = p1->next->next; /*結(jié)合第6點(diǎn)理解*/   p1 = head; /*把p1的信息去掉*/head = head->next; /*讓head指向排序后的第一個節(jié)點(diǎn)*/free(p1); /*釋放p1*/p1 = NULL; /*p1置為NULL，保證不產(chǎn)生“野指針”，即地址不確定的指針變量*/return head;/*=功能：插入有序鏈表的某個節(jié)點(diǎn)的后面(從小到大)返回：指向鏈表表頭的指針=*/*有序鏈表插入節(jié)點(diǎn)示意圖：->NULL（空有序鏈表）head圖18：空有序鏈表

20、（空有序鏈表好解決，直接讓head指向它就是了。）以下討論不為空的有序鏈表。->1->2->3.->n->NULL（有序鏈表）head   1->next 2->next 3->next   n->next圖18：有N個節(jié)點(diǎn)的有序鏈表插入node節(jié)點(diǎn)的位置有兩種情況：一是第一個節(jié)點(diǎn)前，二是其它節(jié)點(diǎn)前或后。->node->1->2->3.->n->NULLhead node->next 1->next 2->next 3->next 

21、  n->next圖19：node節(jié)點(diǎn)插在第一個節(jié)點(diǎn)前->1->2->3.->node.->n->NULLhead   1->next 2->next 3->next    node->next n->next圖20：node節(jié)點(diǎn)插在其它節(jié)點(diǎn)后*/struct student *SortInsert(struct student *head, struct student *node)struct student *p; /*p保存當(dāng)前需要檢查的節(jié)點(diǎn)的地址*/ struct student *t; /*臨時指針變量*/if (head = NULL) /*處理空的有序鏈表*/head = node;node->next = NULL;n += 1; /*插入完畢，節(jié)點(diǎn)總數(shù)加1*/return head;p = head; /*有序鏈表不為空*/while (p->num < node->num && p != NULL) /*p指向的節(jié)點(diǎn)的學(xué)號比插入節(jié)點(diǎn)的學(xué)號小，并且它不等于NULL*/t = p; /*保存當(dāng)前節(jié)點(diǎn)