C 六種排序演算法的時間比較

2021-10-08 22:41:02 字數 3726 閱讀 8015

/* 說明：以下排序演算法將分別對1000、1萬、10萬、100萬個隨機數進行排序，記錄排序所需時間，並進行比較。vs2017 */

#include


#include


#include


using


namespace std;


#define max 1000


int a[max]


;//氣泡排序法


void


bubble


(int a,


int size)


if(work)


break;}


}int


main()
總結：比較相鄰的元素，如果前者大於後者，則二者交換。一直進行相同的操作，直到最大的元素「浮」到數列的末端。並對所有元素進行相同的步驟，直到排序完成。

1000隨機數：時間為0.003s

1萬隨機數：時間為0.57s

10萬隨機數：時間為40.224s

100萬隨機數：時間未知（好幾分鐘沒有結果）

#include


#include


#include


using


namespace std;


#define max 1000


int a[max]


;//歸併排序法 


void


merge


(int arr,


int l,


int m,


int r)


for(i = m; i <= r; i++


) i =0;


j =0;


k = l;


while


(i < left_size && j < right_size)


else


}while


(i < left_size)


while


(j < right_size)


}void


mergesort


(int arr,


int l,


int r)


}int


main()
總結：把長度為n的陣列分成兩個長度為n/2的陣列。對這兩個陣列分別再採用歸併排序。最後將兩個排序好的陣列合併成乙個陣列。

1000隨機數：時間為0.001s

1萬隨機數：時間為0.049s

10萬隨機數：時間為6.908s

100萬隨機數：時間未知（好幾分鐘沒有結果）

#include


#include


#include


using


namespace std;


#define max 1000


int a[max]


;//快速排序法


void


quick_sort


(int left,


int right)


} a[left]


= a[l]


; a[l]


= temp;


quick_sort


(left, l -1)


;quick_sort


(l +


1, right);}


intmain()
總結：在數列中選擇乙個元素作為「基準」。將數列中比基準值小的元素擺放在基準值的前面，將比基準值大的元素放在其後面。然後進行遞迴，以同樣的方法將兩個子數列進行排序。

1000隨機數：時間為0.001s

1萬隨機數：時間為0.005s

10萬隨機數：時間為0.139s

100萬隨機數：時間為10.624s

#include


#include


#include


using


namespace std;


#define max 1000


int a[max]


;//選擇排序法


void


selection_sort


(int a,


int n)}}


intmain()
總結：首先在未排序序列中找到最小的元素，放在陣列的首位，然後，從剩餘未排序元素中尋找最小元素，找到後放在已排序序列末尾。直到所有元素排列完成。

1000隨機數：時間為：0.004s

1萬隨機數：時間為：0.225s

10萬隨機數：時間為：34.125s

100萬隨機數：時間未知（好幾分鐘沒有結果）

#include


#include


#include


using


namespace std;


#define max 1000


int a[max]


;//插入排序法


void


insert_sort


(int a,


int length)}}


intmain()
總結：將陣列第乙個元素認為是有序陣列，然後比較第二個元素與第乙個元素的大小，有序排列。將陣列後面乙個元素插入到前面的有序陣列中，一直重複至排序完成。

1000個隨機數：時間為：0.003s

1萬個隨機數：時間為：0.195s

10萬個隨機數：時間為：21.671s

100萬個隨機數： 時間未知（好幾分鐘沒有結果）

#include


#include


#include


using


namespace std;


#define max 1000


int a[max]


;//希爾排序法 


void


shell_sort


(int a,


int n)


a[k + gap]


= temp;}}


}}}int


main()
總結：希爾排序是插入排序改良的演算法，希爾排序步長從大到小調整，第一次迴圈後面元素逐個和前面元素按間隔步長進行比較並交換，直至步長為1。

1000隨機數：時間為：0.001s

1萬隨機數：時間為：0.051s

10萬隨機數：時間為：5.253s

100萬隨機數：時間未知（好幾分鐘沒有結果）

1.對1000個隨機數進行排序：

六種排序演算法的所需時間均接近0.001s，速度都很快。

2.對1萬個隨機數進行排序：

快速0.005s < 希爾0.051s < 歸併0.049s < 插入0.195s < 選擇0.225s < 冒泡0.57s

很明顯，快速排序法最快，氣泡排序法最慢。

3.對10萬個隨機數進行排序：

快速0.139s < 希爾5.253s < 歸併6.908s < 插入21.671s < 選擇34.125s < 冒泡40.224s

快速排序法最快，氣泡排序法最慢。

4.對100萬個隨機數進行排序：

快速10.624s，其餘演算法時間未知，幾分鐘內排序無法完成。

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