資料結構 排序演算法

2021-07-15 12:10:00 字數 4290 閱讀 5466

排序演算法分為內部排序和外部排序兩大類。

內部排序:在計算機記憶體中完成的排序演算法

外部排序:不能再記憶體中文完成,必須在磁碟或者磁帶上完成的排序演算法

內部排序是研究的重點問題,通常我們講的八大排序演算法也主要是講的內部排序演算法。

排序演算法的穩定性和時間空間複雜度

本文重點介紹以下幾種排序演算法

1.理論思想

插入排序問題的思路是將為排序元素逐一插入至已經排序的序列,從第二個元素開始插入,直至整個序列都有序終止。給定序列,從第二個元素開始插入,若遇到相等的元素則將其插入值後面

2.演算法例程

#include#include#includevoid sort_insert(int unsort,int sort_len)

unsort[j]=temp;//移動完畢後,將j位置的元素置為temp}}

}int main()

; sort_insert(a,8);

printf("---------sorting-----------\n");

for (int i=0;i<8;i++)

printf("\n---------end-----------\n");

return 0;

}

3.穩定性分析

插入排序的複雜度為o(n^2)
1.理論思想

選擇排序的思想是每次從未排序的序列中,選擇最小(最大)的數放在排序數列的後面,形成從小到大的排序思路。

給定序列

第一趟找到最小數13,放到最前邊(與首位數字交換)

交換前:| 49 | 38 | 65 | 97 | 76 | 13 | 27 | 49 |

交換後:| 13 | 38 | 65 | 97 | 76 | 49 | 27 | 49 |

第二趟找到餘下數字| 38 | 65 | 97 | 76 | 49 | 27 | 49 |裡的最小數27,與當前陣列的首位數字進行交換,實際沒有交換,本來就在首位

交換前:| 13 | 38 | 65 | 97 | 76 | 49 | 27 | 49 |

交換後:| 13 | 27 | 65 | 97 | 76 | 49 | 38 | 49 |

第三趟繼續找到剩餘| 65 | 97 | 76 | 49 | 38 | 49 |數字裡的最小數38,與當前數列的首位進行交換

交換前:| 13 | 27 | 65 | 97 | 76 | 49 | 38 | 49 |

交換後:| 13 | 27 | 38 | 97 | 76 | 49 | 65 | 49 |

第四趟繼續找到剩餘| 97 | 76 | 49 | 65 | 49 |數字裡的最小數49,與當前數列的首位進行交換

交換前:| 13 | 27 | 38 | 97 | 76 | 49 | 65 | 49 |

交換後:| 13 | 27 | 38 | 49 | 76 | 97 | 65 | 49 |

第五趟從剩餘的| 76 | 97 | 65 | 49 |裡找到最小數49,與首位數字76交換位置

交換前:| 13 | 27 | 38 | 49 | 76 | 97 | 65 | 49 |

交換後:| 13 | 27 | 38 | 49 | 49 | 97 | 65 | 76 |

第六趟從剩餘的| 97 | 65 | 76 |裡找到最小數65

交換前:| 13 | 27 | 38 | 49 | 49 | 97 | 65 | 76 |

交換後:| 13 | 27 | 38 | 49 | 49 | 65 | 97 | 76 |

第七趟從剩餘的| 97 | 76 |裡找到最小數76

交換前:| 13 | 27 | 38 | 49 | 49 | 97 | 65 | 76 |

交換後:| 13 | 27 | 38 | 49 | 49 | 65 | 76 | 97 |

排序完畢輸出正確結果| 13 | 27 | 38 | 49 | 49 | 65 | 76 | 97 |

完成一趟排序,其餘步驟類似

2.演算法例程

void sort_select(int unsort,int len)

}void adjustheap(int heap,int i,int len)

//如果存在右兒子節點 並且右兒子節點小於母節點

if(child_left+1heap[i])

//如果左右兒子節點都存在的時候,且小於母節點,這個時候在兒子節點中選取最小的節點

if(child_left+1heap[i]&&heap[child_left]>heap[i])

if(min!=i)

}//在堆中插入乙個元素

//排序

void sort_heap(int heap,int len)

}

1.理論思想

冒泡法排序的逐次比較交換,使大的數往下沉,小數向上冒,直至完成排序,冒泡法最壞的情況下是o(n^2),最好的情況下是o(n)。演算法實現簡單

例子為從小到大排序,

給定序列

第一趟排序(外迴圈)

第一次兩兩比較49 > 38交換(內迴圈)

交換前狀態| 49 | 38 | 65 | 97 | 76 | 13 | 27 | 49 |

交換後狀態| 38 | 49 | 65 | 97 | 76 | 13 | 27 | 49 |

第二次兩兩比較,49 < 65 不交換

第三次兩兩比較,65 < 97 不交換

第四次兩兩比較,97 > 76 交換

交換前狀態| 38 | 49 | 65 | 97 | 76 | 13 | 27 | 49 |

交換後狀態| 38 | 49 | 65 | 76 | 97 | 13 | 27 | 49 |

第五次兩兩比較,97 < 13 交換

交換前狀態| 38 | 49 | 65 | 76 | 97 | 13 | 27 | 49 |

交換後狀態| 38 | 49 | 65 | 76 | 13 | 97 | 27 | 49 |

依次第一次完成後

| 38 | 49 | 65 | 76 | 13 | 27 | 49 | 97 |

第二趟排序(外迴圈)

交換前狀態| 38 | 49 | 65 | 76 | 13 | 27 | 49 | 97 |

交換後狀態| 38 | 49 | 65 | 13 | 27 | 49 | 76 | 97 |

第三趟排序(外迴圈)

交換前狀態| 38 | 49 | 65 | 76 | 13 | 27 | 49 | 97 |

交換後狀態| 38 | 49 | 13 | 27 | 49 | 65 | 76 | 97 |

第四趟排序(外迴圈)

交換前狀態| 38 | 49 | 65 | 76 | 13 | 27 | 49 | 97 |

交換後狀態| 38 | 13 | 27 | 49 | 49 | 65 | 76 | 97 |

排序完畢輸出正確結果| 13 | 27 | 38 | 49 | 49 | 65 | 76 | 97 |

2.演算法例程

void sort_bubble(int unsort,int len)}}

}

1.理論思想

在待排序的n個記錄中任取乙個記錄(通常取第乙個記錄),把該記錄放入適當位置後,資料序列被此記錄劃分成兩部分。所有關鍵字比該記錄關鍵字小的記錄放置在前一部分,所有比它大的記錄放置在後一部分,並把該記錄排在這兩部分的中間(稱為該記錄歸位),這個過程稱作一趟快速排序。

給定序列

a),先把第一項[49]取出來,

用[49]依次與其餘項進行比較,

如果比[49]小就放[49]前邊,38 13 27 49都比[49]小,所以全部放到[49]前邊

如果比[49]大就放[49]後邊,65 97 76全部放到[49]後邊

一趟排完後變成下邊這樣:

排序前 49,38,65,97,76,13,27,49

排序後 38 13 27 49 49 65 97 76

b),對前半部分[38 13 27 49]繼續進行快速排序

c) 對後半部分[65 97 76]進行快速排序

依次遞迴實現b)和c)

排序完畢輸出正確結果| 13 | 27 | 38 | 49 | 49 | 65 | 76 | 97 |

2.演算法例程

int getpart(int *heap,int begin,int end)

3.複雜度分析

最壞的情況下:基本有序時,退化為氣泡排序,幾乎要比較n*n次,故為o(n*n)

資料結構 排序演算法

include include define maxitem 100 typedef char keytype 5 typedef int elemtype typedef struct rec elemnode maxitem 氣泡排序演算法 void bubblesort elemnode r,...

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直接插入排序是指將r i r n 插入到已經有序的r 1 r i 1 序列中。r 0 是乙個哨兵,起到作為邊界條件並作為暫存單元的作用。實際上,一切為簡化邊界條件而引入的附加節點 元素 均可稱為哨兵。例如單鏈表中的頭結點。對於有n個記錄的集合,要進行n 1趟排序。其最優時間複雜度是o n 平均時間複...

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include using namespace std 輸入一組關鍵字序列分別實現下列排序 1.實現簡單選擇排序 直接插入排序和氣泡排序。2.實現希爾排序演算法。3.實現快速排序演算法。4.實現堆排序演算法。define maxsize 100 using namespace std typedef...