冒泡法排序和选择法排序分析过程
快速排序算法c语言实验报告

快速排序算法c语言实验报告冒泡法和选择法排序C程序实验报告实验六:冒泡法排序物理学416班赵增月F12 2011412194日期:2013年10月31日一·实验目的 1.熟练掌握程序编写步骤;2.学习使用冒泡法和选择法排序;3.熟练掌握数组的定义和输入输出方法。
二·实验器材1.电子计算机;2.VC6.0三·实验内容与流程1.流程图(1)冒泡法(2)选择法 2.输入程序如下:(1)冒泡法#includestdio.h void main() { int a[10]; int i,j,t; printf(请输入10个数字:\n); for(i=0;i10;i++)scanf(%d,&a[i]); printf(\n); for(j=0;j9;j++)for(i=0;i9-j;i++) if(a[i]a[i+1]) { t=a[i]; a[i]=a[i+1]; a[i+1]=t; } printf(排序后如下:\n); for(i=0;i10;i++) printf(%d,a[i]); printf(\n); }(2)选择法#includestdio.h void main() { int a[10]; int i,j,t,k; printf(请输入10个数字:\n); for(i=0;i10;i++)scanf(%d,&a[i]);printf(\n); for(i=0;i9;i++) {k=i;for(j=i+1;j10;j++) if (a[k]a[j])k=j;t=a[i];a[i]=a[k];a[k]=t; }printf(排序后如下:\n); for(i=0;i10;i++)printf(%d,a[i]); printf(\n); }四.输出结果(1冒泡法)请输入10个数字:135****2468排序后如下:12345678910 (2)选择法输出结果请输入10个数字:135****6810排序后如下:12345678910五.实验反思与总结1.冒泡法和选择法是一种数组排序的方法,包含两层循环,写循环时,要注意循环变量的变化范围。
排序程序实验报告

一、实验目的1. 理解排序算法的基本原理和常用排序方法。
2. 掌握几种常见的排序算法(冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等)的实现过程。
3. 分析不同排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
4. 能够根据实际情况选择合适的排序算法。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3.83. 开发工具:PyCharm三、实验内容本次实验主要实现了以下排序算法:1. 冒泡排序2. 选择排序3. 插入排序4. 快速排序以下是对每种排序算法的具体实现和性能分析。
### 1. 冒泡排序算法原理:冒泡排序是一种简单的排序算法。
它重复地遍历待排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。
遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
代码实现:```pythondef bubble_sort(arr):n = len(arr)for i in range(n):for j in range(0, n-i-1):if arr[j] > arr[j+1]:arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]return arr```性能分析:冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1)。
### 2. 选择排序算法原理:选择排序是一种简单直观的排序算法。
它的工作原理是:首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。
以此类推,直到所有元素均排序完毕。
代码实现:```pythondef selection_sort(arr):n = len(arr)for i in range(n):min_idx = ifor j in range(i+1, n):if arr[min_idx] > arr[j]:min_idx = jarr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]return arr```性能分析:选择排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1)。
三种简单排序方法

int i, j, min; for (i=1;i<=n-1;i++) {
min=i; /*用min指出每一趟在无 序区范围内的最小元素*/
排序
简单选择排序算法续
for (j=i+1;j<=n-1;j++) if (r[j].key < r[min].key) min=j;
排序
图 7.3 简 单 插 入 排 序
排序
简单插入排序算法
void insertsort (sqlist r, int n) {
int i,j; for( i=2; i<=n; i++) {
r[0]=r[i]; /* r[0]用于暂时存放待插入的元素*/ j= i-1; /* j为待比较元素下标,初始时指 向待插入元素前一个单元*/
排序
图 7.1 简 单 选 择 排 序
排序
简单选择排序分析
简单选择排序在(n-1)趟扫描中共需进行 n(n-1)/2次比较,最坏情况下的互换次数 为(n-1),整个算法的时间复杂性为O(n2)。
简单选择排序简单并且容易实现,适宜 于n较小的情况。
简单选择排序是不稳定的排序算法。
排序
简单选择排序算法
数据结构
1.1 简单选择排序
简单选择排序的作法是:第一趟扫描所有数 据,选择其中最小的一个与第一个数据互换; 第二趟从第二个数据开始向后扫描,选择最 小的与第二个数据互换;依次进行下去,进 行了(n-1)趟扫描以后就完成了整个排序过程。
在每一趟扫描数据时,用一个整型变量跟踪 当前最小数据的位置,然后,第i趟扫描只需 将该位置的数据与第i个数据交换即可。这样 扫描n-1次,处理数据的个数从n每次逐渐减1, 每次扫描结束时才可能有一次交换数据的操 作。
数据排序的基本操作方法

数据排序的基本操作方法数据排序是对一组数据按照一定规则进行重新排列的操作,目的是使数据具有一定的规律和有序性。
数据排序是数据处理中常见的操作之一,它可以提高数据的查找效率,使数据更加易于使用和分析。
本文将详细介绍数据排序的基本操作方法。
一、冒泡排序法冒泡排序是最简单的排序算法之一,它的基本思想是通过相邻元素的比较和交换,将较大的元素逐渐向右移动,最终实现整个数据的有序化。
具体操作为:1. 从待排序的数据中,依次比较相邻的两个元素,如果前一个元素比后一个元素大,则交换它们的位置;2. 继续比较相邻的元素,直到没有再需要交换的元素为止。
这一过程会使最大的元素逐渐“冒泡”到最后,因此称为冒泡排序。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),在数据量较小或已基本有序的情况下,冒泡排序效率较高。
但是随着数据量增大,冒泡排序的效率会明显降低。
二、插入排序法插入排序是一种简单直观的排序算法,它的基本思想是将待排序的元素逐个与已排序的元素进行比较,并插入到合适的位置保持已排序的序列有序。
具体操作为:1. 将待排序的元素分为已排序部分和未排序部分,初始时已排序部分只有一个元素;2. 取出未排序部分的第一个元素,与已排序部分的元素从后往前依次比较;3. 如果已排序部分的元素大于待插入的元素,则将已排序部分的元素后移,继续向前比较;4. 当找到已排序部分的元素小于或等于待插入元素时,将待插入元素插入到该位置;5. 重复以上步骤,直到未排序部分元素全部插入完毕。
插入排序的时间复杂度也为O(n^2),但是在数据量较小或已基本有序的情况下,插入排序比冒泡排序效率更高,因为插入排序的比较次数和移动次数都较少。
三、选择排序法选择排序是一种简单直观的排序算法,它的基本思想是从待排序的元素中选择最小(或最大)的元素,与已排序部分的元素进行交换,直到全部排序完成。
具体操作为:1. 将待排序的元素分为已排序部分和未排序部分,初始时已排序部分为空;2. 在未排序部分中找到最小(或最大)的元素;3. 将最小(或最大)的元素与未排序部分的第一个元素交换位置,使其成为已排序部分的最后一个元素;4. 重复以上步骤,直到所有元素排序完成。
数字的顺序排列方法

数字的顺序排列方法数字的顺序排列在我们日常生活中非常常见。
无论是整数还是小数,数字的排列顺序对我们的计算和理解都至关重要。
在本文中,我们将探讨一些数字的顺序排列方法,包括升序排列和降序排列。
一、升序排列升序排列是指将一组数字按照从小到大的顺序进行排列。
这种排列方法可以帮助我们快速查找最小值或者整理数据。
下面是一些常见的升序排列方法:1. 选择排序法:选择排序法是一种简单直观的排序方法。
该方法的基本步骤是首先从待排序的数据中选择最小的元素,然后将其放在序列的起始位置;接着在剩余的未排序数据中选择最小的元素,放在已排序序列的末尾;以此类推,直到所有的数据都排列完成。
2. 冒泡排序法:冒泡排序法是一种比较相邻元素并交换的排序方法。
该方法的基本步骤是从第一个元素开始,比较该元素与其后面的元素,如果前者大于后者,则交换它们的位置;接着对第二个元素和之后的元素进行比较,以此类推,直到最后一个元素。
重复以上步骤,直到所有的数据都排列完成。
3. 插入排序法:插入排序法是一种逐个将元素插入已排序序列的排序方法。
该方法的基本步骤是首先将序列的第一个元素视为已排序序列,然后从第二个元素开始,逐个将元素插入已排好序的序列中的适当位置,直到所有的数据都排列完成。
二、降序排列降序排列是指将一组数字按照从大到小的顺序进行排列。
这种排列方法可以帮助我们查找最大值或者从大到小整理数据。
下面是一些常见的降序排列方法:1. 快速排序法:快速排序法是一种基于分治思想的排序方法。
该方法的基本步骤是首先选择一个基准元素,然后将其他元素与基准元素进行比较,将小于等于基准的元素放在基准元素的左边,大于基准的元素放在基准元素的右边;接着对左右两个子序列进行递归快速排序,直到所有的数据都排列完成。
2. 堆排序法:堆排序法是一种基于二叉堆的排序方法。
该方法的基本步骤是首先将待排序的序列构建成一个大顶堆或小顶堆,然后将堆顶元素与序列最后一个元素进行交换,并将堆的大小减1;接着重新调整剩余元素的堆结构,重复以上步骤,直到所有的数据都排列完成。
文件排序操作方法包括什么

文件排序操作方法包括什么文件排序是对一组文件按照特定的规则或条件进行排序的操作。
文件排序可以帮助我们更方便地查找和管理文件。
在计算机科学和信息管理领域,存在着多种文件排序操作方法。
接下来,我将详细介绍其中一些常见的文件排序操作方法。
1. 冒泡排序法冒泡排序是一种简单直观的排序方法。
它的基本思想是从待排序的文件中的第一个记录开始,通过与后一个记录进行比较,如果顺序不对则交换两个记录的位置,重复这个过程直到整个文件排序完成。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n是待排序文件的数量。
2. 选择排序法选择排序法是通过不断地选择文件中最小的记录,并与文件中的第一个记录进行交换的方式来进行排序的。
通过n-1次选择操作,就可以将n个记录按照从小到大的顺序排序。
选择排序的时间复杂度为O(n^2)。
3. 插入排序法插入排序法是将待排序的文件分成已排序和未排序两部分进行排序的。
每次将未排序部分的第一个记录插入到已排序部分的适当位置,直到所有的记录都已经插入完毕。
这种方法类似于我们打扑克牌时的方式。
插入排序的时间复杂度为O(n^2)。
4. 快速排序法快速排序是一种高效的排序算法。
它的基本思想是将待排序文件分成两部分,一部分小于基准值,一部分大于基准值。
然后对这两部分递归地进行排序,直到文件完全有序为止。
快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。
5. 归并排序法归并排序是一种分治策略的排序算法。
它将待排序文件分成若干个子文件,然后对每个子文件进行排序,最后将这些有序的子文件合并成一个有序的文件。
归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。
6. 堆排序法堆排序是一种利用堆结构进行排序的算法。
堆可以看作是一个完全二叉树,它具有一种特殊的性质:父节点的值总是大于等于(或小于等于)其子节点的值。
堆排序的基本思想是通过不断地调整堆的结构,将最大(或最小)值放在堆的根节点,并递归地进行堆调整,直到堆为空。
堆排序的时间复杂度为O(nlogn)。
五种常见的排序方法

五种常见的排序方法排序是计算机科学中最基础、最重要的算法之一。
排序算法的目的是将一组数据按照某个规则进行排序,以便于查找、统计和分析。
排序算法在各个领域都有广泛的应用,如数据库查询、图像处理、搜索引擎等。
本文将介绍五种常见的排序方法,它们分别是冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。
一、冒泡排序冒泡排序是最简单、最容易理解的排序算法之一。
它的基本思想是将相邻的两个元素进行比较,如果前面的元素大于后面的元素,则交换它们的位置。
这样一轮下来,最大的元素就会“冒泡”到最后面。
接着进行下一轮比较,直到所有元素都排好序。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n为待排序元素的个数。
虽然冒泡排序的时间复杂度较高,但由于它的实现简单,所以在某些特定情况下还是有用武之地的。
二、选择排序选择排序是一种简单直观的排序算法。
它的基本思想是从待排序的元素中选择最小的元素,将它放在第一个位置;然后从剩余的元素中选择最小的元素,将它放在第二个位置;以此类推,直到所有元素都排好序。
选择排序的时间复杂度也是O(n^2),但相比冒泡排序,它的比较次数要少一些。
选择排序的优点是不占用额外的内存空间,但它的缺点是不稳定,即相同元素的相对位置可能会发生变化。
三、插入排序插入排序是一种简单而有效的排序算法。
它的基本思想是将待排序的元素插入到已排好序的元素中,使得插入后的序列仍然有序。
插入排序可以分为直接插入排序和希尔排序两种。
直接插入排序的时间复杂度为O(n^2),但如果待排序的元素已经基本有序,那么它的时间复杂度会降低到O(n)。
希尔排序是直接插入排序的改进版,它通过将待排序的元素分组,先对每个小组进行排序,然后逐步缩小组的大小,最终整个序列就会变得有序。
希尔排序的时间复杂度介于O(n)和O(n^2)之间,取决于所选的增量序列。
插入排序的优点是对于小规模的数据集合,它的效率比较高;缺点是不适用于大规模的数据集合,而且它是稳定排序算法。
链表排序(冒泡、选择、插入、快排、归并、希尔、堆排序)

链表排序(冒泡、选择、插⼊、快排、归并、希尔、堆排序)这篇⽂章分析⼀下链表的各种排序⽅法。
以下排序算法的正确性都可以在LeetCode的这⼀题检测。
本⽂⽤到的链表结构如下(排序算法都是传⼊链表头指针作为参数,返回排序后的头指针)struct ListNode {int val;ListNode *next;ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}};插⼊排序(算法中是直接交换节点,时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1))class Solution {public:ListNode *insertionSortList(ListNode *head) {// IMPORTANT: Please reset any member data you declared, as// the same Solution instance will be reused for each test case.if(head == NULL || head->next == NULL)return head;ListNode *p = head->next, *pstart = new ListNode(0), *pend = head;pstart->next = head; //为了操作⽅便,添加⼀个头结点while(p != NULL){ListNode *tmp = pstart->next, *pre = pstart;while(tmp != p && p->val >= tmp->val) //找到插⼊位置{tmp = tmp->next; pre = pre->next;}if(tmp == p)pend = p;else{pend->next = p->next;p->next = tmp;pre->next = p;}p = pend->next;}head = pstart->next;delete pstart;return head;}};选择排序(算法中只是交换节点的val值,时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1))class Solution {public:ListNode *selectSortList(ListNode *head) {// IMPORTANT: Please reset any member data you declared, as// the same Solution instance will be reused for each test case.//选择排序if(head == NULL || head->next == NULL)return head;ListNode *pstart = new ListNode(0);pstart->next = head; //为了操作⽅便,添加⼀个头结点ListNode*sortedTail = pstart;//指向已排好序的部分的尾部while(sortedTail->next != NULL){ListNode*minNode = sortedTail->next, *p = sortedTail->next->next;//寻找未排序部分的最⼩节点while(p != NULL){if(p->val < minNode->val)minNode = p;p = p->next;}swap(minNode->val, sortedTail->next->val);sortedTail = sortedTail->next;}head = pstart->next;delete pstart;return head;}};快速排序1(算法只交换节点的val值,平均时间复杂度O(nlogn),不考虑递归栈空间的话空间复杂度是O(1))这⾥的partition我们参考(选取第⼀个元素作为枢纽元的版本,因为链表选择最后⼀元素需要遍历⼀遍),具体可以参考这⾥我们还需要注意的⼀点是数组的partition两个参数分别代表数组的起始位置,两边都是闭区间,这样在排序的主函数中:void quicksort(vector<int>&arr, int low, int high){if(low < high){int middle = mypartition(arr, low, high);quicksort(arr, low, middle-1);quicksort(arr, middle+1, high);}}对左边⼦数组排序时,⼦数组右边界是middle-1,如果链表也按这种两边都是闭区间的话,找到分割后枢纽元middle,找到middle-1还得再次遍历数组,因此链表的partition采⽤前闭后开的区间(这样排序主函数也需要前闭后开区间),这样就可以避免上述问题class Solution {public:ListNode *quickSortList(ListNode *head) {// IMPORTANT: Please reset any member data you declared, as// the same Solution instance will be reused for each test case.//链表快速排序if(head == NULL || head->next == NULL)return head;qsortList(head, NULL);return head;}void qsortList(ListNode*head, ListNode*tail){//链表范围是[low, high)if(head != tail && head->next != tail){ListNode* mid = partitionList(head, tail);qsortList(head, mid);qsortList(mid->next, tail);}}ListNode* partitionList(ListNode*low, ListNode*high){//链表范围是[low, high)int key = low->val;ListNode* loc = low;for(ListNode*i = low->next; i != high; i = i->next)if(i->val < key){loc = loc->next;swap(i->val, loc->val);}swap(loc->val, low->val);return loc;}};快速排序2(算法交换链表节点,平均时间复杂度O(nlogn),不考虑递归栈空间的话空间复杂度是O(1))这⾥的partition,我们选取第⼀个节点作为枢纽元,然后把⼩于枢纽的节点放到⼀个链中,把不⼩于枢纽的及节点放到另⼀个链中,最后把两条链以及枢纽连接成⼀条链。
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i= 1,k的初值为i ,j :i+1~10 a[k] a[2] — a[k],a[3] — a[k], … … ,a[10] — a[k] a[i]
比较次数:8次, 每次比较 a[j]—a[k],其中,j :3~10,最后 交换a[2]和a[k]
第3趟排序:初始时k→3
i= 3,k的初值为i ,j :i+1~10 a[i] a[k] a[4] — a[k],a[5] — a[k], … … ,a[10] — a[k]
a[i]⇔a[i+1] 输出a[1] 到 a[10]
第 六 章 数 组
#include <stdio.h> void main() { int a[11],i,j,t; printf("Input 10 numbers:\n"); for(i=1;i<=10;i++) scanf("%d",&a[i]); printf("\n"); 假for(j=1;j<=9;j++) for(i=1;i<=10-j;i++) if(a[i]>a[i+1]) {t=a[i]; a[i]=a[i+1]; a[i+1]=t;} printf("The sorted numbers:\n"); for(i=1;i<=10;i++) printf("%d ",a[i]); }
第2趟 (i =2 ): 13
27 [38 65 j
第3趟 (i =3 ): 13 第4趟 (i =4 ): 13
第 六 章 数 组
27 27 27 27 27
[65 38 38 38 38
第5趟 (i =5 ): 13 第6趟 (i =6 ): 13 13
第1趟排序: 初始时k→1
高 级 语 言 比较次数:9次, 每次比较 a[j]—a[k],其中,j :2~10,最后 交换a[1]和a[k] 程 i= 2,k的初值为i ,j :i+1~10 序 第2趟排序:初始时k→2 设 a[i] a[k] 计 a[3] — a[k],a[4] — a[k], … … ,a[10] — a[k]
第 六 章 数 组
∷∷∷
第9趟排序: a[1] — a[2] j = 9, i :1~10-j
比较次数:1次,a[i]—a[i+1],i :1
高 级 语 言 程 序 设 计
输入10 个数给a[1] 到 a[10] for j=1 to 9 for i=1 to 10-j 真 a[i]>a[i+1]
高 级 语 言 程 序 设 计
例6-3. 用冒泡法对10个数排序
排序过程: (假设这10个数放在a[1] ~a[10]中) (1)比较第1个数与第2个数,若为逆序a[1]>a[2],则 ˋ 交换;然后比较第2个数与第3个数;依次类推,直 至第9个数和第 10个数比较为止——第一趟冒泡排 序,结果最大的数被安置在第10个位置上最后一个 元素位置),此过程须经过9次比较; (2)对前9个数进行第二趟冒泡排序,结果使次大的数ˋ 被安置在第9个元素位置,此过程须经过8次比较; (3)重复上述过程(上述排序过程须重复9次),直到 ˋˊ 排序完成。
比较次数:7次, 每次比较 a[j]—a[k],其中,j :4~10,最后 交换a[3]和a[k]
第 六 章 数 组
∷∷∷
第9趟排序: k→9 a[10] — a[k] i= 9,k的初值为i ,j :i+1~10 a[i] a[k]
比较次数:1次,比较 a[j]—a[k],其中,j:10 , 最后 交换a[9]和a[k]
第2趟排序:a[1] — a[2],a[2] — a[3], a[3] — a[4],a[4] — a[5] a[5] — a[6],a[6] — a[7], a[7] — a[8],a[8] — a[9] 比较次数:8次,a[i]—a[i+1],i :1~8 j = 2, i :1~10-j 第3趟排序:a[1] — a[2],a[2] — a[3], a[3] — a[4],a[4] — a[5] a[5] — a[6],a[6] — a[7],a[7] — a[8] 比较次数:7次,a[i]—a[i+1],i :1~7 j = 3, i :1~10-j
第 六 章 数 组
第1趟排序:a[1] — a[2],a[2] — a[3], a[3] — a[4],a[4] — a[5]
高 级 语 言 程 序 设 计
a[5] — a[6],a[6] — a[7],a[7] — a[8],a[8] — a[9],a[9] —a[10] 比较次数:9次,a[i]—a[i+1],i :1~9 j = 1, i :1~10-j
第 六 章 数 组
(3)重复上述过程,共经过9趟排序后,排序结束
高 级 语 言 程 序 设 计
k 第1趟 (i = 1): [ 49 13
k 38 j k 65 j 97 j 76 j
k 13 49 j 27 ] j k 97 j 97 [97 49 49 49 76 j 76 76 [76 65 65 49 j 49 49 97 [97 76 38 ] 27 j 38 ] 65 ] 65 ] 76 ] [97 ]
高 级 语 言 程 序 设 计
输入10个数给a[1] 到 a[10] for i=1 to 9 k=i for j =i+1 to 10 真 k=j i != k 真 a[i]⇔a[k] a[j]<a[k]
第 六 章 数 组
输出a[1] 到 a[10]
#include <stdio.h> void main() { int a[11],i,j,k,x; printf("Input 10 numbers:\n"); for(i=1;i<=10;i++) scanf("%d",&a[i]); printf("\n"); for(i=1;i<=9;i++) 假 k=i; { for(j=i+1;j<=10;j++) if(a[j]<a[k]) k=j; 假 if(i!=k) { x=a[i]; a[i]=a[k]; a[k]=x;} } printf("The sorted numbers:\n"); for(i=1;i<=10;i++) printf("%d ",a[i]); }
高 级 语 言 程 序 设 计Fra bibliotek例6-4**. 用简单选择法对10个数排序 排序过程: (1)首先通过9次比较,从10个数中找出最小的, 将它与 ˋ 第1个数交换—第一趟选择排序,结果最小的数被安ˋ ˋˊ 置在第1个元素位置上 (2)再通过8次比较,从剩余的9个数中找出次小的数,将 ˋˊ 它与第2个数交换—第二趟选择排序