C C 演算法 基礎排序

2021-10-19 18:44:22 字數 3418 閱讀 8363

選擇排序(selectionsort)

插入排序(insertsort)

氣泡排序類似於汽水的氣泡一樣,從杯子底部一直公升到杯子的頂部,在上公升過程中氣泡會逐漸變大,這一過程類似於讓一組資料從小到大排列。

從第乙個元素開始,與當前元素的相鄰元素進行比較,如果兩個元素之間逆序則交換,保證在比較完成後一組資料的最大元素在資料的結尾處,迴圈此步驟直到資料排列完成。

在流程圖中可以看出整個比較過程分為兩個部分,氣泡排序總流程負責控制排序的完整性,依次相鄰比較流程則負責在本次迴圈之內完成比較和交換的功能。

具體的動態演示圖如下所示:

上面的動畫效果表示一次迴圈排序的結果,如果要完成全部排序需要進行n-1次。

template

<

class

t>

void

bubble_sort

(t _ar**,

int _argc)}}

}

#include

intmain

(int argc,

char

* ar**)

;bubble_sort

(test_data,6)

;return0;

}

冒泡演算法在各種條件(最好[基本有序]最壞[完全逆序]平均)下基本相同的,都等於內層for迴圈的總迭代次數:

∑ i=

0n−2

(n−1

−i)=

n(n−

1)2=

o(n2

)\sum_^(n-1-i)==o(n^2)

i=0∑n−

2​(n

−1−i

)=2n

(n−1

)​=o

(n2)

這個演算法目前的缺點是不論後續結果是否已經有順序都會將外層迴圈執行完。

但是例如21, 37, 16, 53, 60, 62這組資料,在進行2次外層迴圈之後就可以停止迴圈了,因此需要進行修改**如下:

template

<

class

t>

void

bubble_sort

(t _ar**,

int _argc)}if

(compare_flag)

}}

但這種改進起到的效果並不大,尤其是對於最壞的情況基本是沒有優化效果的。

選擇排序是先找到位置不合適的元素,再把它放到其最終的合適位置上,很明確地直接交換陣列元素。

選擇排序就是找到一組數列中最小的值放到第乙個元素,再從未排序的元素中找到最小的放到第二個元素,依此類推直到所有的元素都在正確的位置。

具體的動態演示圖如下所示:

}選擇演算法在最壞[完全逆序]平均情況下基本相同的,複雜度如下:

∑ i=

0n−2

(n−1

−i)=

(n−1

)+(n

−2)+

(n−3

)=n(

n−1)

2=o(

n2)\sum_^(n-1-i)=(n-1)+(n-2)+(n-3)==o(n^2)

i=0∑n−

2​(n

−1−i

)=(n

−1)+

(n−2

)+(n

−3)=

2n(n

−1)​

=o(n

2)將陣列中的元素逐一與已排序好的資料進行比較,先將前兩個元素進行比較,再將第三個元素插入到適當位置。

插入排序先對第乙個元素array[0]和第二個元素array[1]進行排序,然後對array[2]進行排序,如果array[2]只小於array[1]則往移動1位,如果array[2]小於array[0]則往前移動2位,如果array[2]不小於前2位則原地不動。

具體的動態演示圖如下所示:

}插入演算法在最壞[完全逆序]情況下複雜度如下:

∑ i=

1n−1

i=1+

2+..

.+n−

1=n(

n−1)

2=o(

n2)\sum_^i=1+2+...+n-1==o(n^2)

i=1∑n−

1​i=

1+2+

...+

n−1=

2n(n

−1)​

=o(n

2)

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