目錄
?1、插入排序
思路
實(shí)現(xiàn)?
2、希爾排序
思路
實(shí)現(xiàn)?
3、選擇排序
思路
實(shí)現(xiàn)?
?4、堆排序
思路
實(shí)現(xiàn)?
5、冒泡排序?
思路
實(shí)現(xiàn)?
6、快速排序?
方法一：霍爾快排法
方法二：挖坑法?
方法三：前后指針?lè)?
?7、歸并排序
思路
實(shí)現(xiàn)?
?1、插入排序
思路
把待排序的記錄按其關(guān)鍵碼值的大小逐個(gè)插入到一個(gè)已經(jīng)排好序的有序序列中，直到所有的記錄插入完為止，得到一個(gè)新的有序序列
?
直接插入排序的特性總結(jié)：
1. 元素集合越接近有序，直接插入排序算法的時(shí)間效率越高
2. 時(shí)間復(fù)雜度：O(N^2)
3. 空間復(fù)雜度：O(1)，它是一種穩(wěn)定的排序算法
4. 穩(wěn)定性：穩(wěn)定
實(shí)現(xiàn)?
//插入排序 void InsertSort(int* a, int n) { for (int i = 0; i < n - 1; ++i) { // [0, end] 有序，插入tmp依舊有序 int end = i; int tmp = a[i + 1]; while (end >= 0) { if (a[end] > tmp) { a[end + 1] = a[end]; --end; } else { break; } } a[end + 1] = tmp; } }
2、希爾排序
思路
希爾排序法又稱縮小增量法。
1、預(yù)排序? ? ? ? ? ? ? ? ? ? --->接近有序
2、直接插入排序
希爾排序法的基本思想是：
1、先選定一個(gè)整數(shù)gap，把待排序文件中所有記錄分成gap個(gè)組，
2、所有距離為gap的記錄分在同一組內(nèi)，并對(duì)每一組內(nèi)的記錄進(jìn)行排序。
3、然后重復(fù)上述分組和排序的工作。當(dāng)?shù)竭_(dá)gap = 1時(shí)，所有記錄在統(tǒng)一組內(nèi)排好序。
gap越大，大的數(shù)可以更快的到后面，小的數(shù)可以更快的到前，越不接近有序
gap越小，大的小的挪動(dòng)越慢，但是他越接近有序
gap == 1，就是直接插入排序
希爾排序的特性總結(jié)：
1. 希爾排序是對(duì)直接插入排序的優(yōu)化。
2. 當(dāng)gap > 1時(shí)都是預(yù)排序，目的是讓數(shù)組更接近于有序。當(dāng)gap == 1時(shí)，數(shù)組已經(jīng)有序了，這樣就會(huì)很快。這樣整體而言，可以達(dá)到優(yōu)化的效果。
3. 希爾排序的時(shí)間復(fù)雜度不好計(jì)算，因?yàn)間ap的取值方法很多，導(dǎo)致很難去計(jì)算，因此在好些樹(shù)中給出的希爾排序的時(shí)間復(fù)雜度都不固定。
4. 穩(wěn)定性：不穩(wěn)定
實(shí)現(xiàn)?
void ShellSort(int* a, int n) { // 1、gap > 1 預(yù)排序 // 2、gap == 1 直接插入排序 int gap = n; while (gap > 1) { gap = gap / 3 + 1; // +1可以保證最后一次一定是1 // gap = gap / 2; for (int i = 0; i < n - gap; ++i) { int end = i; int tmp = a[end + gap]; while (end >= 0) { if (a[end] > tmp) { a[end + gap] = a[end]; end -= gap; } else { break; } } a[end + gap] = tmp; } } }
3、選擇排序
思路
每一次從待排序的數(shù)據(jù)元素中選出最?。ɑ蜃畲螅┑囊粋€(gè)元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的數(shù)據(jù)元素排完
直接選擇排序的特性總結(jié)：
1. 直接選擇排序思考非常好理解，但是效率不是很好。實(shí)際中很少使用
2. 時(shí)間復(fù)雜度：O(N^2)
3. 空間復(fù)雜度：O(1)
4. 穩(wěn)定性：不穩(wěn)定
??
實(shí)現(xiàn)?
void Swap(int* p1, int* p2) { int tmp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = tmp; } void SelectSort(int* a, int n) { int begin = 0, end = n - 1; while (begin < end) { //找出最大和最小值放在開(kāi)頭和結(jié)尾，然后begin++，end-- int maxi = begin, mini = begin; for (int i = begin; i <= end; i++) { if (a[i] > a[maxi]) { maxi = i; } if (a[i] < a[mini]) { mini = i; } } Swap(&a[begin], &a[mini]); // 如果maxi和begin重疊，修正一下即可 //如果maxi和begin重疊，可能會(huì)重復(fù)交換 if (begin == maxi) { maxi = mini; } Swap(&a[end], &a[maxi]); ++begin; --end; } }
?4、堆排序
思路
堆排序 是指利用堆積樹(shù)（堆）這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的一種排序算法，它是選擇排序的一種。它是通過(guò)堆來(lái)進(jìn)行選擇數(shù)據(jù)。需要注意的是排升序要建大堆，排降序建小堆。不知道堆的可以參考： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：堆的實(shí)現(xiàn)_元清加油的博客-CSDN博客
堆排序的特性總結(jié)：
1. 堆排序使用堆來(lái)選數(shù)，效率就高了很多。
2. 時(shí)間復(fù)雜度：O(N*logN)
3. 空間復(fù)雜度：O(1)
4. 穩(wěn)定性：不穩(wěn)定
實(shí)現(xiàn)?
//向下調(diào)整法（排升序，建大堆） void AdjustDown1(int* a, int n, int parent) { int child = parent * 2 + 1; while (child < n) { // 找出小的那個(gè)孩子 if (child + 1 < n && a[child + 1] > a[child]) { ++child; } if (a[child] > a[parent]) { Swap(&a[child], &a[parent]); parent = child; child = parent * 2 + 1; } else { break; } } } //向下調(diào)整法（排降序，建小堆） void AdjustDown2(int* a, int n, int parent) { int child = parent * 2 + 1; while (child < n) { // 找出大的那個(gè)孩子 if (child + 1 < n && a[child + 1] < a[child]) { ++child; } if (a[child] < a[parent]) { Swap(&a[child], &a[parent]); parent = child; child = parent * 2 + 1; } else { break; } } } void HeapSort(int* a, int n) { // 排升序，建大堆 for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; --i) { AdjustDown1(a, n, i); } // 排降序，建小堆 for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; --i) { AdjustDown2(a, n, i); } //堆刪除的思想 int end = n - 1; while (end > 0) { Swap(&a[0], &a[end]); AdjustDown(a, end, 0); --end; } }
5、冒泡排序?
思路
冒泡排序非常的簡(jiǎn)單，相鄰二個(gè)數(shù)比較大小，然后交換即可
冒泡排序的特性總結(jié)：
1. 冒泡排序是一種非常容易理解的排序
2. 時(shí)間復(fù)雜度：O(N^2)
3. 空間復(fù)雜度：O(1)
4. 穩(wěn)定性：穩(wěn)定
實(shí)現(xiàn)?
void BubbleSort(int* a, int n) { for (int j = 0; j < n; ++j) { bool exchange = false; for (int i = 1; i < n - j; i++) { if (a[i - 1] > a[i]) { int tmp = a[i]; a[i] = a[i - 1]; a[i - 1] = tmp; exchange = true; } } if (exchange == false) { break; } } }
6、快速排序?
快速排序的特性總結(jié)：
1. 快速排序整體的綜合性能和使用場(chǎng)景都是比較好的，所以才敢叫快速排序
2. 時(shí)間復(fù)雜度：O(N*logN)
3. 空間復(fù)雜度：O(logN)
4. 穩(wěn)定性：不穩(wěn)定
方法一：霍爾快排法
思路
取第一個(gè)數(shù)為key，從左右出發(fā)，右邊找小于key的數(shù)，左邊找大于key的數(shù)，找到交換。直到左邊大于右邊，就交換key和左邊的數(shù)
實(shí)現(xiàn)
void Swap(int* str1, int* str2) { int temp = *str1; *str1 = *str2; *str2 = temp; } int PartSort1(int* a, int left, int right) { int keyi = left; while (left < right) { // 右邊找小 while (left < right && a[right] >= a[keyi]) { --right; } // 左邊找大 while (left < right && a[left] <= a[keyi]) { ++left; } Swap(&a[left], &a[right]); } Swap(&a[keyi], &a[left]); return left; } void QuickSort(int* a, int begin, int end) { if (begin >= end) return; int keyi = PartSort2(a, begin, end); // [begin, keyi-1] keyi [keyi+1, end] QuickSort(a, begin, keyi - 1); QuickSort(a, keyi + 1, end); } int main() { int arr[] = { 6,1,2,7,9,3,4,5,10,8 }; QuickSort(arr, 0, 9); for (int i = 0; i < 9; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
方法二：挖坑法?
思路
取第一個(gè)數(shù)為key，從左右出發(fā)，右邊找小于key的數(shù)，把他設(shè)立為一個(gè)坑位，左邊找大于key的數(shù)，把他設(shè)立為一個(gè)新的坑位。直到左邊大于右邊，就交換key和坑的數(shù)
實(shí)現(xiàn)?
// 挖坑法 // [left, right] int PartSort2(int* a, int left, int right) { int key = a[left]; int hole = left; while (left < right) { // 右邊找小 while (left < right && a[right] >= key) { --right; } a[hole] = a[right]; hole = right; // 左邊找大 while (left < right && a[left] <= key) { ++left; } a[hole] = a[left]; hole = left; } a[hole] = key; return hole; } void QuickSort(int* a, int begin, int end) { if (begin >= end) return; int keyi = PartSort2(a, begin, end); // [begin, keyi-1] keyi [keyi+1, end] QuickSort(a, begin, keyi - 1); QuickSort(a, keyi + 1, end); } int main() { int arr[] = { 6,1,2,7,9,3,4,5,10,8 }; QuickSort(arr, 0, 9); for (int i = 0; i < 9; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
方法三：前后指針?lè)?
思路
取第一個(gè)數(shù)為key，初始時(shí)，prev指針指向序列開(kāi)頭，cur指針指向prev后一個(gè)位置。cur找小與key的數(shù)與（prev++）交換
實(shí)現(xiàn)
// 前后指針?lè)?// [left, right] int PartSort3(int* a, int left, int right) { int prev = left; int cur = left + 1; int keyi = left; while (cur <= right) { if (a[cur] < a[keyi] && ++prev != cur) { Swap(&a[prev], &a[cur]); } ++cur; } Swap(&a[prev], &a[keyi]); keyi = prev; return keyi; } void QuickSort(int* a, int begin, int end) { if (begin >= end) return; int keyi = PartSort2(a, begin, end); // [begin, keyi-1] keyi [keyi+1, end] QuickSort(a, begin, keyi - 1); QuickSort(a, keyi + 1, end); } int main() { int arr[] = { 6,1,2,7,9,3,4,5,10,8 }; QuickSort(arr, 0, 9); for (int i = 0; i < 9; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
?7、歸并排序
思路
歸并排序（MERGE-SORT）是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法,該算法是采用 分治法（Divide andConquer） 的一個(gè)非常典型的應(yīng)用。將已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每個(gè)子序列有序，再使子序列段間有序。若將兩個(gè)有序表合并成一個(gè)有序表，稱為二路歸并
文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-776309.html
歸并排序的特性總結(jié)：
1. 歸并的缺點(diǎn)在于需要O(N)的空間復(fù)雜度，歸并排序的思考更多的是解決在磁盤中的外排序問(wèn)題
2. 時(shí)間復(fù)雜度：O(N*logN)
3. 空間復(fù)雜度：O(N)
4. 穩(wěn)定性：穩(wěn)定
實(shí)現(xiàn)?
//歸并排序 void _MergeSort(int* a, int begin, int end, int* tmp) { if (begin == end) return; int mid = (begin + end) / 2; // [begin, mid] [mid+1, end] _MergeSort(a, begin, mid, tmp); _MergeSort(a, mid + 1, end, tmp); // 歸并兩個(gè)區(qū)間 // ... int begin1 = begin, end1 = mid; int begin2 = mid + 1, end2 = end; int i = begin; while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2) { if (a[begin1] <= a[begin2]) { tmp[i++] = a[begin1++]; } else { tmp[i++] = a[begin2++]; } } while (begin1 <= end1) { tmp[i++] = a[begin1++]; } while (begin2 <= end2) { tmp[i++] = a[begin2++]; } memcpy(a + begin, tmp + begin, sizeof(int) * (end - begin + 1)); } void MergeSort(int* a, int n) { int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * n); _MergeSort(a, 0, n - 1, tmp); free(tmp); }
文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-776309.html
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