演算法系列15天速成 第一天 七大經典排序 上

2021-06-06 00:58:29 字數 3709 閱讀 8372

演算法就好比程式開發中的利劍,所到之處,刀起頭落。

針對現實中的排序問題,演算法有七把利劍可以助你馬道成功。

using system;

using system.collections.generic;

using system.linq;

using system.text;

using system.diagnostics;

using system.threading;

namespace bubblesort

console.writeline("\n第" + i + "次比較:");

stopwatch watch = new stopwatch();

watch.start();

var result = list.orderby(single => single).tolist();

watch.stop();

console.writeline("輸出前是十個數:" + string.join(",", result.take(10).tolist()));

watch.start();

result = bubblesort(list);

watch.stop();

console.writeline("輸出前是十個數:" + string.join(",", result.take(10).tolist()));}}

//氣泡排序演算法

static listbubblesort(listlist)}}

return list;}}

}

首先排序分為四種: 

交換排序: 包括氣泡排序,快速排序。

選擇排序: 包括直接選擇排序,堆排序。

插入排序: 包括直接插入排序,希爾排序。

合併排序: 合併排序。

那麼今天我們講的就是交換排序,我們都知道,c#類庫提供的排序是快排,為了讓今天玩的有意思點,

我們設計演算法來跟類庫提供的快排較量較量。爭取ko對手。

氣泡排序:

首先我們自己來設計一下「氣泡排序」,這種排序很現實的例子就是:

我抓一把沙仍進水裡,那麼沙子會立馬沉入水底, 沙子上的灰塵會因為慣性暫時沉入水底,但是又會立馬像氣泡一樣浮出水面,最後也就真相大白咯。

關於冒泡的思想,我不會說那麼官方的理論,也不會貼那些文字上來,我的思想就是看圖說話。

那麼我們就上圖.

要達到冒泡的效果,我們就要把一組數字豎起來看,大家想想,如何冒泡?如何來體會重的沉底,輕的上浮?

第一步:  我們拿40跟20比,發現40是老大,不用交換。

第二步:  然後向前推一步,就是拿20跟30比,發現30是老大,就要交換了。

第三步:拿交換後的20跟10比,發現自己是老大,不用交換。

第四步:拿10跟50交換,發現50是老大,進行交換。

最後,我們經過一次遍歷,把陣列中最小的數字送上去了,看看,我們向目標又邁進了一步。

現在大家思想都知道了,下面我們就強烈要求跟快排較量一下,不是你死就是我活。

嗚嗚,看著這兩種排序體檢報告,心都涼了,冒泡被快排ko了,真慘,難怪人家說冒泡效率低,原來真***低。

快速排序:

既然能把冒泡ko掉,馬上就激起我們的興趣,***快排咋這麼快,一定要好好研究一下。

首先上圖:

從圖中我們可以看到:

left指標,right指標,base參照數。

其實思想是蠻簡單的,就是通過第一遍的遍歷(讓left和right指標重合)來找到陣列的切割點。

第一步:首先我們從陣列的left位置取出該數(20)作為基準(base)參照物。

第二步:從陣列的right位置向前找,一直找到比(base)小的數,

如果找到,將此數賦給left位置(也就是將10賦給20),

此時陣列為:10,40,50,10,60,

left和right指標分別為前後的10。

第三步:從陣列的left位置向後找,一直找到比(base)大的數,

如果找到,將此數賦給right的位置(也就是40賦給10),

此時陣列為:10,40,50,40,60,

left和right指標分別為前後的40。

第四步:重複「第二,第三「步驟,直到left和right指標重合,

最後將(base)插入到40的位置,

此時陣列值為: 10,20,50,40,60,至此完成一次排序。

第五步:此時20已經潛入到陣列的內部,20的左側一組數都比20小,20的右側作為一組數都比20大,

以20為切入點對左右兩邊數按照"第一,第二,第三,第四"步驟進行,最終快排大功告成。

同樣,我們把自己設計的快排跟類庫提供的快拍比較一下。看誰牛x。

using system;

using system.collections.generic;

using system.linq;

using system.text;

using system.threading;

using system.diagnostics;

namespace quicksort

console.writeline("\n第" + i + "次比較:");

stopwatch watch = new stopwatch();

watch.start();

var result = list.orderby(single => single).tolist();

watch.stop();

console.writeline("輸出前是十個數:" + string.join(",", result.take(10).tolist()));

watch.start();

new quicksortclass().quicksort(list, 0, list.count - 1);

watch.stop();

console.writeline("輸出前是十個數:" + string.join(",", list.take(10).tolist()));}}

}public class quicksortclass

//最後就是把basenum放到該left的位置

list[left] = basenum;

//最終,我們發現left位置的左側數值部分比left小,left位置右側數值比left大

//至此,我們完成了第一篇排序

不錯,快排就是快,難怪內庫非要用他來作為排序的標準。

嗯,最後要分享下:

冒泡的時間複雜度為: 0(n) - 0(n^2)

快排的時間複雜度為: 

平均複雜度: n(logn)

最壞複雜度:  0(n^2)

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