排序演算法合集(C 實現)

2022-08-23 22:27:14 字數 2141 閱讀 3634

排序操作在程式設計中是非常基礎和常見的,也是演算法的基礎部分,我對幾種常見的比較排序演算法進行了整理。

思想:遍歷陣列,每次遍歷都在未排序的部分找到最小元素的下標,在此次遍歷結束後將最小元素放到遍歷開始的位置。

效能:時間複雜度為o(n2),演算法比較次數與初始序列狀態無關,效能在所有排序演算法中最差。

void violence_sort(int* a, int

len)

}}

思想:將當前元素與它前面已排好序的元素依次進行比較,最後放置在合適的位置,初始時可從第二個元素開始,認為第乙個元素已排好序。

效能:演算法時間複雜度為o(n2),在序列規模較小時,效能比較好,且元素比較次數與初始序列雜亂程度相關,最優複雜度為o(n)。

void insert_sort(int* a, int

len)

a[j+1] =key;

}}

思想:利用插入排序的思想,考慮到插入排序在序列基本有序且數量較少時效能較高,因此先對序列進行邏輯上的分組然後插入排序,如:設定初始增量為x,則0,0+x,0+x+x ...為一組,1,1+x,1+x+x ...為第二組,共有x組,分別進行排序。那個隨後減少增量,增加分組,直到增量為1。

效能:演算法時間複雜度為o(n1.3) -o(n2),效能取決於增量序列。

void shellsort(int a, int

len)

}}

思想:從左往右遍歷,比較相鄰兩個元素的大小,將大的乙個放在後面,每遍歷一趟,可找到乙個最大值放置在最後,經過n-1趟遍歷即可。

效能:時間複雜度為o(n

2),元素比較次數與初始狀態無關,效能略低於插入排序。

void bubble_sort(int* a,int

len)

}}

思想:使用分治思想,將原始序列分為兩部分分別排序,然後合併,重點在於合併過程。

效能:時間複雜度為o(nlgn),不過合併過程會使用額外的儲存空間,占用記憶體。

void merge(int a, int low, int mid, int

high)

else

if(r > high)

else

if(cp[l-low] <= cp[r-low])

else

}}

void merge_sort(int a, int low, int

high)

}

思想:與歸併排序類似,也使用分治思想,選擇乙個元素值(一般選擇最後乙個元素),將比它小的放在左邊部分,比它大的放在右邊,然後對兩部分分別進行上述操作知道遞迴結束,關鍵步驟在於元素的分類,且只占用o(1)的額外儲存空間。

效能:時間複雜度為o(nlgn),與歸併排序不同,該演算法占用常數級額外儲存,在大規模序列排序應用中效能較好。

int patition(int* p, int left, int

right)

p[left] =key;

return

left;

}void quick_sort(int* p, int left, int

right)

思想:使用堆資料結構進行排序,堆是一種用陣列儲存的二叉樹,根據父節點和子節點的大小關係分為最大堆和最小堆,這裡使用最大堆進行排序。

效能:時間複雜度為o(nlgn),在實際使用中,堆排序的排序效能通常遜與快速排序。

void max_heapify(int* a, int i,int

size)

}void build_max_heap(int* a, int

size)

void heap_sort(int* a, int

len)

}

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