c++排序算法
C程序经典算法50例

C程序经典算法50例1.二分查找算法:在有序数组中查找指定元素。
2.冒泡排序算法:通过不断比较相邻元素并交换位置,将较大的元素向后冒泡。
3.快速排序算法:通过选择一个基准元素,将数组分割为左右两部分,并递归地对两部分进行快速排序。
4.插入排序算法:将数组划分为已排序和未排序两部分,每次从未排序中选择一个元素插入到已排序的合适位置。
5.选择排序算法:遍历数组,每次选择最小元素并放置在已排序部分的末尾。
6.希尔排序算法:将数组按照一定间隔进行分组并分别进行插入排序,然后逐步减小间隔并重复这个过程。
7.归并排序算法:将数组递归地划分为两部分,然后将两个有序的部分进行合并。
8.桶排序算法:将元素根据特定的映射函数映射到不同的桶中,然后对每个桶分别进行排序。
9.计数排序算法:统计每个元素的出现次数,然后根据计数进行排序。
10.基数排序算法:从低位到高位依次对元素进行排序。
11.斐波那契数列算法:计算斐波那契数列的第n项。
12.阶乘算法:计算给定数字的阶乘。
13.排列问题算法:生成给定数组的全排列。
14.组合问题算法:生成给定数组的所有组合。
15.最大连续子序列和算法:找出给定数组中和最大的连续子序列。
16.最长递增子序列算法:找出给定数组中的最长递增子序列。
17.最长公共子序列算法:找出两个给定字符串的最长公共子序列。
18.最短路径算法:计算给定有向图的最短路径。
19.最小生成树算法:构建给定连通图的最小生成树。
20.汉诺塔算法:将n个圆盘从一个柱子移动到另一个柱子的问题。
21.BFS算法:广度优先算法,用于图的遍历和查找最短路径。
22.DFS算法:深度优先算法,用于图的遍历和查找连通分量。
23.KMP算法:字符串匹配算法,用于查找一个字符串是否在另一个字符串中出现。
24.贪心算法:每次都选择当前情况下最优的方案,适用于求解一些最优化问题。
25.动态规划算法:将一个大问题划分为多个子问题,并通过子问题的解求解整个问题,适用于求解一些最优化问题。
C语言经典算法大全

C语言经典算法大全1.冒泡排序算法冒泡排序是一种简单但低效的排序算法,它通过多次遍历列表,比较相邻元素并交换位置,直到整个列表有序。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)。
```void bubbleSort(int arr[], int n)for (int i = 0; i < n-1; i++)for (int j = 0; j < n-i-1; j++)if (arr[j] > arr[j+1])//交换元素int temp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = temp;}}}```2.选择排序算法选择排序是一种简单但高效的排序算法,它通过多次遍历列表,找到最小元素并将其放置在正确的位置上。
选择排序的时间复杂度也为O(n^2)。
```void selectionSort(int arr[], int n)int minIndex, temp;for (int i = 0; i < n-1; i++)minIndex = i;for (int j = i+1; j < n; j++)if (arr[j] < arr[minIndex])minIndex = j;}}//交换元素temp = arr[i];arr[i] = arr[minIndex];arr[minIndex] = temp;}```3.插入排序算法插入排序是一种简单但高效的排序算法,它通过将未排序的元素插入到已排序的列表中,逐步构建排序好的列表。
插入排序的时间复杂度为O(n^2)。
```void insertionSort(int arr[], int n)int i, key, j;for (i = 1; i < n; i++)key = arr[i];j=i-1;while (j >= 0 && arr[j] > key)arr[j + 1] = arr[j];j=j-1;}arr[j + 1] = key;}```4.快速排序算法快速排序是一种高效的排序算法,它通过选择一个主元,将列表分割为两个子列表,其中一个子列表的所有元素都小于主元,另一个子列表的所有元素都大于主元。
C语言--常见排序算法

49
2 j 49
08
0
25* 3 49 25
16 4
21
5
08
25
25*
16
21
i k 49
j 25* 25
08
25
25*
16
21
算法实例:
1.1.5 选择排序
49 2
08 0
25 1 i
25* 3
16 4 k
21 5 j 21 16
k 指示当前序列中最小者
算法实现:
08 5 temp
16 21 25 25* 49 08 0 1 2 3 4 5
算法实现:
1.1.3 直接插入排序
void InsertSort (int r[ ], int n ) { // 假设关键字为整型,放在向量r[]中 int i, j, temp; for (i = 1;i< n;i++ ) { temp = r[i]; for(j = i;j>0;j- -) {//从后向前顺序比较,并依次后移 if ( temp < r[j-1] ) r[j] = r[j-1]; else break; } r[j] = temp; } }
输入n 个数给a[1] 到 a[n]
for j=1 to n-1
for i=1 to n-j
真 a[i]>a[i+1]
a[i]a[i+1]
输出a[1] 到 a[n]
main() { int a[11],i,j,t; printf("Input 10 numbers:\n"); for(i=1;i<11;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<11;i++) printf("%d ",a[i]); }
C语言常用算法总结

C语言常用算法总结1、冒泡排序算法:冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历要排序的序列,一次比较两个相邻的元素如果他们的顺序错误就把他们交换过来。
时间复杂度为O(n^2)。
2、快速排序算法:快速排序是一种基于分治的排序算法,通过递归的方式将数组划分为两个子数组,然后对子数组进行排序最后将排好序的子数组合并起来。
时间复杂度为O(nlogn)。
3、插入排序算法:插入排序是一种简单直观的排序算法,通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描找到相应位置并插入。
时间复杂度为O(n^2)。
4、选择排序算法:选择排序是一种简单的排序算法,每次循环选择未排序部分的最小元素,并放置在已排序部分的末尾。
时间复杂度为O(n^2)。
5、归并排序算法:归并排序是一种稳定的排序算法,基于分治思想,将数组递归地分为两个子数组,将子数组排序后再进行合并最终得到有序的数组。
时间复杂度为O(nlogn)。
6、堆排序算法:堆排序是一种基于完全二叉堆的排序算法,通过构建最大堆或最小堆,然后依次将堆顶元素与末尾元素交换再调整堆,得到有序的数组。
时间复杂度为O(nlogn)。
7、二分查找算法:二分查找是一种在有序数组中查找目标元素的算法,每次将待查找范围缩小一半,直到找到目标元素或范围为空。
时间复杂度为O(logn)。
8、KMP算法:KMP算法是一种字符串匹配算法,通过利用模式字符串的自重复性,避免不必要的比较提高匹配效率。
时间复杂度为O(m+n),其中m为文本串长度,n为模式串长度。
9、动态规划算法:动态规划是一种通过将问题分解为子问题,并通过组合子问题的解来求解原问题的方法。
动态规划算法通常使用内存空间来存储中间结果,从而避免重复计算。
时间复杂度取决于问题规模。
10、贪心算法:贪心算法是一种通过选择局部最优解来构建全局最优解的算法并以此构建最终解。
时间复杂度取决于问题规模。
11、最短路径算法:最短路径算法用于求解图中两个节点之间的最短路径,常见的算法包括Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法。
C语言八大排序算法

C语⾔⼋⼤排序算法C语⾔⼋⼤排序算法,附动图和详细代码解释!来源:C语⾔与程序设计、⽵⾬听闲等⼀前⾔如果说各种编程语⾔是程序员的招式,那么数据结构和算法就相当于程序员的内功。
想写出精炼、优秀的代码,不通过不断的锤炼,是很难做到的。
⼆⼋⼤排序算法排序算法作为数据结构的重要部分,系统地学习⼀下是很有必要的。
1、排序的概念排序是计算机内经常进⾏的⼀种操作,其⽬的是将⼀组“⽆序”的记录序列调整为“有序”的记录序列。
排序分为内部排序和外部排序。
若整个排序过程不需要访问外存便能完成,则称此类排序问题为内部排序。
反之,若参加排序的记录数量很⼤,整个序列的排序过程不可能在内存中完成,则称此类排序问题为外部排序。
2、排序分类⼋⼤排序算法均属于内部排序。
如果按照策略来分类,⼤致可分为:交换排序、插⼊排序、选择排序、归并排序和基数排序。
如下图所⽰:3、算法分析1.插⼊排序*直接插⼊排序*希尔排序2.选择排序*简单选择排序*堆排序3.交换排序*冒泡排序*快速排序4.归并排序5.基数排序不稳定排序:简单选择排序,快速排序,希尔排序,堆排序稳定排序:冒泡排序,直接插⼊排序,归并排序,奇数排序1、插⼊排序将第⼀个和第⼆个元素排好序,然后将第3个元素插⼊到已经排好序的元素中,依次类推(插⼊排序最好的情况就是数组已经有序了)因为插⼊排序每次只能操作⼀个元素,效率低。
元素个数N,取奇数k=N/2,将下标差值为k的数分为⼀组(⼀组元素个数看总元素个数决定),在组内构成有序序列,再取k=k/2,将下标差值为k的数分为⼀组,构成有序序列,直到k=1,然后再进⾏直接插⼊排序。
3、简单选择排序选出最⼩的数和第⼀个数交换,再在剩余的数中⼜选择最⼩的和第⼆个数交换,依次类推4、堆排序以升序排序为例,利⽤⼩根堆的性质(堆顶元素最⼩)不断输出最⼩元素,直到堆中没有元素1.构建⼩根堆2.输出堆顶元素3.将堆低元素放⼀个到堆顶,再重新构造成⼩根堆,再输出堆顶元素,以此类推5、冒泡排序改进1:如果某次冒泡不存在数据交换,则说明已经排序好了,可以直接退出排序改进2:头尾进⾏冒泡,每次把最⼤的沉底,最⼩的浮上去,两边往中间靠16、快速排序选择⼀个基准元素,⽐基准元素⼩的放基准元素的前⾯,⽐基准元素⼤的放基准元素的后⾯,这种动作叫分区,每次分区都把⼀个数列分成了两部分,每次分区都使得⼀个数字有序,然后将基准元素前⾯部分和后⾯部分继续分区,⼀直分区直到分区的区间中只有⼀个元素的时候,⼀个元素的序列肯定是有序的嘛,所以最后⼀个升序的序列就完成啦。
简单算法c语言

简单算法c语言
C语言中的算法是程序设计的基础,也是我们在编写程序时必须掌握
的技能之一。
简单算法是指那些基本的、常用的、易于理解和实现的
算法,如排序、查找、递归等。
一、排序算法
1.冒泡排序
冒泡排序是一种简单的排序算法,其思想是将相邻两个元素比较大小,如果前面比后面大,则交换位置,直到整个序列有序为止。
2.选择排序
选择排序是一种简单直观的排序算法,其思想是从未排序序列中找到
最小元素,放到已排好序列的末尾。
3.插入排序
插入排序是一种简单直观的排序算法,其思想是将未排好序列中每一
个元素插入到已排好序列中正确位置上。
二、查找算法
1.线性查找
线性查找又称顺序查找,其思想是从头到尾遍历整个数组或列表,逐个比较每一个元素是否与目标相同。
2.二分查找
二分查找又称折半查找,其思想是先将数组或列表按照大小顺序排好序,然后通过不断地折半缩小范围来寻找目标元素。
三、递归算法
递归算法是指在程序中调用自身的一种算法,其思想是将问题分解成更小的子问题,并不断地递归调用自身来解决这些子问题。
例如,计算阶乘可以使用递归算法来实现:
int factorial(int n)
{
if(n == 0 || n == 1)
return 1;
else
return n * factorial(n-1);
}
以上就是C语言中的简单算法,虽然它们看起来很简单,但是它们在实际编程中却有很大的作用。
掌握这些基本的、常用的、易于理解和实现的算法,可以提高我们编写程序的效率和质量。
C语言常用算法大全

C语言常用算法大全1.排序算法-冒泡排序:依次比较相邻的两个元素,如果顺序不对则交换,每轮找出一个最大或最小的元素-选择排序:从未排序的元素中选择最小或最大的放到已排序的最后,以此类推-插入排序:将未排序的元素插入到已排序的合适位置,从后向前进行比较和交换-快速排序:选择一个基准元素,将小于基准元素的放在左边,大于基准元素的放在右边,然后对左右两边递归地进行快速排序-归并排序:将待排序的序列不断划分为左右两部分,分别排序后再将排序好的左右两部分按顺序合并-堆排序:构建大顶堆,将堆顶元素与末尾元素交换,然后重新调整堆,重复这个过程直到排序完成2.查找算法-顺序查找:从给定的元素序列中逐个比较,直到找到目标元素或遍历完整个序列-二分查找:对于有序序列,在序列的中间位置比较目标元素和中间元素的大小关系,通过每次缩小一半的范围来查找目标元素-插值查找:根据目标元素与有序序列的最小值和最大值的比例推测目标元素所在的位置,然后递归地进行查找-斐波那契查找:根据斐波那契数列的性质来确定目标元素所在的位置,然后递归地进行查找3.图算法-深度优先(DFS):从图的一些顶点出发,依次访问其未被访问过的邻接顶点,直到所有顶点都被访问过为止-广度优先(BFS):从图的一些顶点出发,逐层遍历图的顶点,直到所有顶点都被访问过为止- 最小生成树算法:Prim算法和Kruskal算法,用于找到连接图中所有顶点的最小权值边,构成一棵包含所有顶点的生成树- 最短路径算法:Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法,用于找到图中两个顶点之间的最短路径-拓扑排序:用于有向无环图(DAG)中的顶点排序,确保排序后的顶点满足所有依赖关系-关键路径算法:找出网络中的关键路径,即使整个工程完成的最短时间4.字符串算法- KMP算法:通过预处理模式串构建next数组,利用next数组在匹配过程中跳过一部分不可能匹配的子串- Boyer-Moore算法:从模式串的末尾开始匹配,利用坏字符和好后缀规则进行跳跃匹配- Rabin-Karp算法:利用哈希函数对主串和匹配串的子串进行哈希计算,然后比较哈希值是否相等- 字符串匹配算法:BM算法、Shift-And算法、Sunday算法等,用于寻找模式串在主串中的出现位置5.动态规划算法-最长公共子序列(LCS):用于寻找两个序列中最长的公共子序列-最长递增子序列(LIS):用于寻找给定序列中最长的递增子序列-0-1背包问题:将有限的物品放入容量为C的背包中,使得物品的总价值最大-最大子数组和:用于求解给定数组中连续子数组的最大和-最大正方形:在给定的0-1矩阵中,找出只包含1的最大正方形的边长这些算法是在C语言中常用的算法,它们涵盖了排序、查找、图、字符串和动态规划等多个领域。
c语言几种数组排序方法

常用的c语言排序算法主要有三种即冒泡法排序、选择法排序、插入法排序。
一、冒泡排序冒泡排序:是从第一个数开始,依次往后比较,在满足判断条件下进行交换。
代码实现(以降序排序为例)#include<stdio.h>int main(){int array[10] = { 6,9,7,8,5,3,4,0,1,2 };int temp;for (int i = 0; i < 10; i++){//循环次数for (int j = 0; j <10 - i-1; j++){if (array[j] < array[j+1]){//前面一个数比后面的数大时发生交换temp = array[j];array[j] = array[j+1];array[j + 1] = temp;}}} //打印数组for (int i = 0; i < 10; i++) printf("%2d", array[i]); return 0;}}二、选择排序以升序排序为例:就是在指定下标的数组元素往后(指定下标的元素往往是从第一个元素开始,然后依次往后),找出除指定下标元素外的值与指定元素进行对比,满足条件就进行交换。
与冒泡排序的区别可以理解为冒泡排序是相邻的两个值对比,而选择排序是遍历数组,找出数组元素与指定的数组元素进行对比。
(以升序为例)#include<stdio.h>int main(){int array[10] = { 6,9,7,8,5,3,4,0,1,2 };int temp, index;for (int i = 0; i < 9; i++) {index = i;for (int j = i; j < 10; j++){if (array[j] < array[index])index = j;}if(i != index){temp = array[i]; array[i] = array[index]; array[index] = temp; }for(int i=0;i<10:i++) printf("%2d"array[i])return 0;}三、快速排序是通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
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当n较大,则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序序。
快速排序:是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法,当待排序的关键字是随机分布时,快速排序的平均时间最短;1. 插入排序—直接插入排序(Straight Insertion Sort)基本思想:将一个记录插入到已排序好的有序表中,从而得到一个新,记录数增1的有序表。
即:先将序列的第1个记录看成是一个有序的子序列,然后从第2个记录逐个进行插入,直至整个序列有序为止。
要点:设立哨兵,作为临时存储和判断数组边界之用。
直接插入排序示例:如果碰见一个和插入元素相等的,那么插入元素把想插入的元素放在相等元素的后面。
所以,相等元素的前后顺序没有改变,从原无序序列出去的顺序就是排好序后的顺序,所以插入排序是稳定的。
算法的实现:效率:时间复杂度:O(n^2).其他的插入排序有二分插入排序,2-路插入排序。
2. 插入排序—希尔排序(Shell`s Sort)希尔排序是1959 年由D.L.Shell 提出来的,相对直接排序有较大的改进。
希尔排序又叫缩小增量排序基本思想:先将整个待排序的记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序,待整个序列中的记录“基本有序”时,再对全体记录进行依次直接插入排序。
操作方法:1.选择一个增量序列t1,t2,…,tk,其中ti>tj,tk=1;2.按增量序列个数k,对序列进行k 趟排序;3.每趟排序,根据对应的增量ti,将待排序列分割成若干长度为m 的子序列,分别对各子表进行直接插入排序。
仅增量因子为1 时,整个序列作为一个表来处理,表长度即为整个序列的长度。
希尔排序的示例:算法实现:我们简单处理增量序列:增量序列d = {n/2 ,n/4, n/8 .....1} n为要排序数的个数即:先将要排序的一组记录按某个增量d(n/2,n为要排序数的个数)分成若干组子序列,每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行直接插入排序,然后再用一个较小的增量(d/2)对它进行分组,在每组中再进行直接插入排序。
继续不断缩小增量直至为1,最后使用直接插入排序完成排序希尔排序时效分析很难,关键码的比较次数与记录移动次数依赖于增量因子序列d的选取,特定情况下可以准确估算出关键码的比较次数和记录的移动次数。
目前还没有人给出选取最好的增量因子序列的方法。
增量因子序列可以有各种取法,有取奇数的,也有取质数的,但需要注意:增量因子中除1 外没有公因子,且最后一个增量因子必须为1。
希尔排序方法是一个不稳定的排序方法。
3. 选择排序—简单选择排序(Simple Selection Sort)基本思想:在要排序的一组数中,选出最小(或者最大)的一个数与第1个位置的数交换;然后在剩下的数当中再找最小(或者最大)的与第2个位置的数交换,依次类推,直到第n-1个元素(倒数第二个数)和第n个元素(最后一个数)比较为止。
简单选择排序的示例:操作方法:第一趟,从n 个记录中找出关键码最小的记录与第一个记录交换;第二趟,从第二个记录开始的n-1 个记录中再选出关键码最小的记录与第二个记录交换;以此类推.....第i 趟,则从第i 个记录开始的n-i+1 个记录中选出关键码最小的记录与第i 个记录交换,直到整个序列按关键码有序。
算法实现:简单选择排序的改进——二元选择排序简单选择排序,每趟循环只能确定一个元素排序后的定位。
我们可以考虑改进为每趟循环确定两个元素(当前趟最大和最小记录)的位置,从而减少排序所需的循环次数。
改进后对n个数据进行排序,最多只需进行[n/2]趟循环即可。
具体实现如下:4. 选择排序—堆排序(Heap Sort)堆排序是一种树形选择排序,是对直接选择排序的有效改进。
基本思想:堆的定义如下:具有n个元素的序列(k1,k2,...,kn),当且仅当满足时称之为堆。
由堆的定义可以看出,堆顶元素(即第一个元素)必为最小项(小顶堆)。
若以一维数组存储一个堆,则堆对应一棵完全二叉树,且所有非叶结点的值均不大于(或不小于)其子女的值,根结点(堆顶元素)的值是最小(或最大)的。
如:(a)大顶堆序列:(96, 83,27,38,11,09)(b) 小顶堆序列:(12,36,24,85,47,30,53,91)初始时把要排序的n个数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树(一维数组存储二叉树),调整它们的存储序,使之成为一个堆,将堆顶元素输出,得到n 个元素中最小(或最大)的元素,这时堆的根节点的数最小(或者最大)。
然后对前面(n-1)个元素重新调整使之成为堆,输出堆顶元素,得到n 个元素中次小(或次大)的元素。
依此类推,直到只有两个节点的堆,并对它们作交换,最后得到有n个节点的有序序列。
称这个过程为堆排序。
因此,实现堆排序需解决两个问题:1. 如何将n 个待排序的数建成堆;2. 输出堆顶元素后,怎样调整剩余n-1 个元素,使其成为一个新堆。
首先讨论第二个问题:输出堆顶元素后,对剩余n-1元素重新建成堆的调整过程。
调整小顶堆的方法:1)设有m 个元素的堆,输出堆顶元素后,剩下m-1 个元素。
将堆底元素送入堆顶((最后一个元素与堆顶进行交换),堆被破坏,其原因仅是根结点不满足堆的性质。
2)将根结点与左、右子树中较小元素的进行交换。
3)若与左子树交换:如果左子树堆被破坏,即左子树的根结点不满足堆的性质,则重复方法(2).4)若与右子树交换,如果右子树堆被破坏,即右子树的根结点不满足堆的性质。
则重复方法(2).5)继续对不满足堆性质的子树进行上述交换操作,直到叶子结点,堆被建成。
称这个自根结点到叶子结点的调整过程为筛选。
如图:再讨论对n 个元素初始建堆的过程。
建堆方法:对初始序列建堆的过程,就是一个反复进行筛选的过程。
1)n 个结点的完全二叉树,则最后一个结点是第个结点的子树。
2)筛选从第个结点为根的子树开始,该子树成为堆。
3)之后向前依次对各结点为根的子树进行筛选,使之成为堆,直到根结点。
如图建堆初始过程:无序序列:(49,38,65,97,76,13,27,49)算法的实现:从算法描述来看,堆排序需要两个过程,一是建立堆,二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。
所以堆排序有两个函数组成。
一是建堆的渗透函数,二是反复调用渗透函数实现排序的函数。
分析:设树深度为k,。
从根到叶的筛选,元素比较次数至多2(k-1)次,交换记录至多k 次。
所以,在建好堆后,排序过程中的筛选次数不超过下式:而建堆时的比较次数不超过4n 次,因此堆排序最坏情况下,时间复杂度也为:O(nlogn )。
5. 交换排序—冒泡排序(Bubble Sort)基本思想: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。
冒泡排序的示例:算法的实现:[cpp]view plaincopyprint?1.void bubbleSort(int a[], int n){2. for(int i =0 ; i< n-1; ++i) {3. for(int j = 0; j < n-i-1; ++j) {4. if(a[j] > a[j+1])5. {6. int tmp = a[j] ; a[j] = a[j+1] ; a[j+1] = tmp;7. }8. }9. }10.}冒泡排序算法的改进对冒泡排序常见的改进方法是加入一标志性变量exchange,用于标志某一趟排序过程中是否有数据交换,如果进行某一趟排序时并没有进行数据交换,则说明数据已经按要求排列好,可立即结束排序,避免不必要的比较过程。
本文再提供以下两种改进算法:1.设置一标志性变量pos,用于记录每趟排序中最后一次进行交换的位置。
由于pos位置之后的记录均已交换到位,故在进行下一趟排序时只要扫描到pos位置即可。
改进后算法如下:2.传统冒泡排序中每一趟排序操作只能找到一个最大值或最小值,我们考虑利用在每趟排序中进行正向和反向两遍冒泡的方法一次可以得到两个最终值(最大者和最小者) , 从而使排序趟数几乎减少了一半。
改进后的算法实现为:6. 交换排序—快速排序(Quick Sort)基本思想:1)选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,2)通过一趟排序讲待排序的记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的元素值均比基准元素值小。
另一部分记录的元素值比基准值大。
3)此时基准元素在其排好序后的正确位置4)然后分别对这两部分记录用同样的方法继续进行排序,直到整个序列有序。
快速排序的示例:(a)一趟排序的过程:(b)排序的全过程算法的实现:递归实现:分析:快速排序是通常被认为在同数量级(O(nlog2n))的排序方法中平均性能最好的。
但若初始序列按关键码有序或基本有序时,快排序反而蜕化为冒泡排序。
为改进之,通常以“三者取中法”来选取基准记录,即将排序区间的两个端点与中点三个记录关键码居中的调整为支点记录。
快速排序是一个不稳定的排序方法。
快速排序的改进在本改进算法中,只对长度大于k的子序列递归调用快速排序,让原序列基本有序,然后再对整个基本有序序列用插入排序算法排序。
实践证明,改进后的算法时间复杂度有所降低,且当k取值为8 左右时,改进算法的性能最佳。
算法思想如下:7. 归并排序(Merge Sort )基本思想:归并(Merge )排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的。
然后再把有序子序列合并为整体有序序列。
归并排序示例:合并方法:设r[i…n]由两个有序子表r[i…m]和r[m+1…n]组成,两个子表长度分别为n-i +1、n-m。
1.j=m+1;k=i;i=i; //置两个子表的起始下标及辅助数组的起始下标2.若i>m 或j>n,转⑷ //其中一个子表已合并完,比较选取结束3.//选取r[i]和r[j]较小的存入辅助数组rf如果r[i]<r[j],rf[k]=r[i]; i++; k++;转⑵否则,rf[k]=r[j]; j++; k++;转⑵4.//将尚未处理完的子表中元素存入rf如果i<=m,将r[i…m]存入rf[k…n] //前一子表非空如果j<=n , 将r[j…n] 存入rf[k…n] //后一子表非空5.合并结束。
归并的迭代算法1 个元素的表总是有序的。
所以对n 个元素的待排序列,每个元素可看成1 个有序子表。
对子表两两合并生成n/2个子表,所得子表除最后一个子表长度可能为1 外,其余子表长度均为2。