歸併排序思想
將陣列一分為二(折半);
分別將兩部分陣列進行排序;
將排序好的兩部分陣列進行合併成新的有序陣列。
動態圖演示
演算法實現
利用分治演算法,自頂向下的進行遞迴排序。動態圖演示則為自下往上的排序演示。
public
static
void
main(string args) ;
sort(array, 0, array.length - 1);
arrayutils.printarray(array);
}private
static
void
sort(int array, int start, int end)
int mid = (end + start) / 2;
sort(array, start, mid); // 左半排序
sort(array, mid + 1, end); // 右半排序
merge(array, start, mid + 1, end); // 歸併
}/**
* 兩個有序的陣列(start->mid - 1, mid->end)原地歸併
*@param array 陣列
*@param start 開始
*@param mid 中間
*@param end 結束
*/public
static
void
merge(int array, int start, int mid, int end)
// 定義兩個陣列的指標,向後遍歷比較
int leftindex = start, rightindex = mid;
for (int i = start; i <= end; i++) else
if (rightindex > end) else
if (copyarray[leftindex - start] <= copyarray[rightindex - start]) else
if (copyarray[leftindex - start] > copyarray[rightindex - start]) }}
演算法評價
排序方法
平均時間複雜度
最壞時間複雜度
最好時間複雜度
空間複雜度
穩定性歸併排序o(
nlog
2n) o(n
log2
n)o(nlog
2n) o(n
log2
n)o(nlog
2n) o(n
log2
n)o(n)o(
n)穩定 - 歸併排序的時間複雜度都是 o(
nlog
2n) o(n
log2
n),但其需要額外的空間開銷;
- 和選擇排序一樣,歸併排序不受輸入序列的影響,但表現比選擇排序好的多;
- 歸併排序並不會影響相同大小資料之間的順序,所以穩定。
快速排序思想
將陣列分為兩部分,使得前一部分的最大值不大於後一部分的最小值(切分處的元素已經排定);
將兩部分陣列進行分別排序;
前一部分、切分元素與後一部分合併成有序陣列。
選定切分位置:
隨意的選取左邊陣列的第乙個元素作為切分元素;
定義首尾指標,頭指標從左向右遍歷,尋找比切分元素大的元素,尾指標從右向左遍歷,尋找比切分元素小的元素,將兩個元素進行交換,使得大的在後,小的在前;
不斷的進行首尾指標移動,直到首尾相遇,這樣就能保證小的元素在頭指標左側,大的元素在尾指標右側;
將首位的切分元素與頭指標指向的元素位置進行交換,這樣快速排序的第一步便完成。
動態圖演示
演算法實現
public
static
void
main(string args) ;
sort(array, 0, array.length - 1);
arrayutils.printarray(array);
}public
static
void
sort(int array, int start, int end)
int mid = partition(array, start, end);
sort(array, start, mid - 1);
sort(array, mid + 1, end);
}/**
* 尋找切分元素,將陣列分成左右兩部分
*@param array 陣列
*@param start 開始
*@param end 結束
*@return 切分元素索引
*/private
static
intpartition(int array, int start, int end)
}// 尋找右邊小於切分元素
while (array[--rightindex] >= array[start])
}// 尋找到的進行替換
if (leftindex >= rightindex)
int temp = array[leftindex];
array[leftindex] = array[rightindex];
array[rightindex] = temp;
}// 最終交換切分位置
int temp = array[start];
array[start] = array[rightindex];
array[rightindex] = temp;
return rightindex;
}
演算法分析
排序方法
平均時間複雜度
最壞時間複雜度
最好時間複雜度
空間複雜度
穩定性快速排序o(
nlog
2n) o(n
log2
n)o(n2
) o(n
2)o(nlog
2n) o(n
log2
n)o(nlog
2n) o(n
log2
n)不穩定
- 快速排序的時間複雜度與歸併排序相當,但是最壞時間複雜度仍然是 o(
n2) o(n
2); - 空間複雜度由於需要交換位置,需要額外開闢空間;
- 快速排序由於尋找切分元素會進行交換位置,切分元素最後也會交換位置,破壞了穩定性;
- 快速排序的切分需要盡可能的將陣列切成差不多長的兩部分,才能保證快速。否則,每乙隻切乙個元素,導致乙個大陣列需要切很多次。解決該問題,一般排序前將陣列重新混洗,或者尋找切分元素時,隨機確定乙個起始切分元素。
演算法改進
如果陣列中存在大量重複元素,我們可以進行三向切分,每次分為小於切分元素、等於切分元素和大於切分元素三部分。對應的一次排布操作如下:
改進實現
/**
* 三向切分的快速排序
*@param array
*@param start
*@param end
*/public
static
void
sort3way(int array, int start, int end)
// 定義三個指標和切分元素
int lt = start, i = start + 1, gt = end;
int div = array[start];
while (i <= gt) else
if (array[i] > div) else
}sort(array, start, lt - 1);
sort(array, gt + 1, end);
}
歸併與基數排序
1.輸入10 5個只有一位數字的整數,可以用o n 複雜度將其排序的演算法是 桶排序 2.資料序列只能是下列哪種排序演算法的兩趟排序結果?b a 氣泡排序 b 快速排序 c 插入排序 d 堆排序 解析 如果是氣泡排序,末尾是最大或最小的兩個數 如果是插入排序,最前面應該是最大或最小的兩個數 如果是堆...
歸併,快速排序
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快速排序 歸併排序
感覺好久之前不寫這些基礎的東西忽然覺著,想複習一下,就簡單溫習一下排序的例子 package com.ruishenh.algoritmic public class sort static void printmsg int arrs system.out.println static int g...