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请介绍一下几种经典的排序及算法,用C++实现(一)
2014-11-24 01:37:56 来源: 作者: 【 】 浏览:36
Tags:介绍 经典 排序 算法 实现

1.稳定性比较



插入排序、冒泡排序、二叉树排序、二路归并排序及其他线形排序是稳定的



选择排序、希尔排序、快速排序、堆排序是不稳定的



2.时间复杂性比较



插入排序、冒泡排序、选择排序的时间复杂性为O(n2)



其它非线形排序的时间复杂性为O(nlog2n)



线形排序的时间复杂性为O(n);



3.辅助空间的比较



线形排序、二路归并排序的辅助空间为O(n),其它排序的辅助空间为O(1);



4.其它比较



插入、冒泡排序的速度较慢,但参加排序的序列局部或整体有序时,这种排序能达到较快的速度。



反而在这种情况下,快速排序反而慢了。



当n较小时,对稳定性不作要求时宜用选择排序,对稳定性有要求时宜用插入或冒泡排序。



若待排序的记录的关键字在一个明显有限范围内时,且空间允许是用桶排序。



当n较大时,关键字元素比较随机,对稳定性没要求宜用快速排序。



当n较大时,关键字元素可能出现本身是有序的,对稳定性有要求时,空间允许的情况下。



宜用归并排序。



当n较大时,关键字元素可能出现本身是有序的,对稳定性没有要求时宜用堆排序。



*************************************************************************************




重温经典排序思想–C语言常用排序全解



/*


=============================================================================


相关知识介绍(所有定义只为帮助读者理解相关概念,并非严格定义):


1、稳定排序和非稳定排序



简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后,仍能保持它们在排序之前的相对次序,我们就


说这种排序方法是稳定的。反之,就是非稳定的。


比如:一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5,其中a2=a4,经过某种排序后为a1,a2,a4,a3,a5,


则我们说这种排序是稳定的,因为a2排序前在a4的前面,排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4,


a2,a3,a5就不是稳定的了。



2、内排序和外排序



在排序过程中,所有需要排序的数都在内存,并在内存中调整它们的存储顺序,称为内排序;


在排序过程中,只有部分数被调入内存,并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。



3、算法的时间复杂度和空间复杂度



所谓算法的时间复杂度,是指执行算法所需要的计算工作量。


一个算法的空间复杂度,一般是指执行这个算法所需要的内存空间。


================================================================================


*/


/*


================================================


功能:选择排序


输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数


================================================


*/


/*


====================================================


算法思想简单描述:



在要排序的一组数中,选出最小的一个数与第一个位置的数交换;


然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换,如此循环


到倒数第二个数和最后一个数比较为止。



选择排序是不稳定的。算法复杂度O(n2)–[n的平方]


=====================================================


*/


void select_sort(int *x, int n)


{


int i, j, min, t;



for (i=0; i

{


min = i; /*假设当前下标为i的数最小,比较后再调整*/


for (j=i+1; j

{


if (*(x+j) < *(x+min))


{


min = j; /*如果后面的数比前面的小,则记下它的下标*/


}


}



if (min != i) /*如果min在循环中改变了,就需要交换数据*/


{


t = *(x+i);


*(x+i) = *(x+min);


*(x+min) = t;


}


}


}




/*


================================================


功能:直接插入排序


输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数


================================================


*/


/*


====================================================


算法思想简单描述:



在要排序的一组数中,假设前面(n-1) [n>=2] 个数已经是排


好顺序的,现在要把第n个数插到前面的有序数中,使得这n个数


也是排好顺序的。如此反复循环,直到全部排好顺序。



直接插入排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)–[n的平方]


=====================================================


*/


void insert_sort(int *x, int n)


{


int i, j, t;



for (i=1; i

{


/*


暂存下标为i的数。注意:下标从1开始,原因就是开始时


第一个数即下标为0的数,前面没有任何数,单单一个,认为


它是排好顺序的。


*/


t=*(x+i);


for (j=i-1; j>=0 && t<*(x+j); j–) /*注意:j=i-1,j–,这里就是下标为i的数,在它前面有序列中找插入位置。*/


{


*(x+j+1) = *(x+j); /*如果满足条件就往后挪。最坏的情况就是t比下标为0的数都小,它要放在最前面,j==-1,退出循环*/


}



*(x+j+1) = t; /*找到下标为i的数的放置位置*/


}


}




/*


================================================


功能:冒泡排序


输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数


================================================


*/


/*


====================================================


算法思想简单描述:



在要排序的一组数中,对当前还未排好序的范围内的全部数,自上


而下对相邻的两个数依次进行比较和调整,让较大的数往下沉,较


小的往上冒。即:每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要


求相反时,就将它们互换。



下面是一种改进的冒泡算法,它记录了每一遍扫描后最后下沉数的


位置k,这样可以减少外层循环扫描的次数。



冒泡排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)–[n的平方]


=====================================================


*/



void bubble_sort(int *x, int n)


{


int j, k, h, t;



for (h=n-1; h>0; h=k) /*循环到没有比较范围*/


{


for (j=0, k=0; j

{


if (*(x+j) > *(x+j+1)) /*大的放在后面,小的放到前面*/


{


t = *(x+j);


*(x+j) = *(x+j+1);


*(x+j+1) = t; /*完成交换*/


k = j; /*保存最后下沉的位置。这样k后面的都是排序排好了的。*/


}


}


}


}




/*


================================================


功能:希尔排序


输入:数组名

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