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常用的排序算法

2022-01-18 19:02:00  阅读:143  来源: 互联网

标签:常用 int 元素 冒泡排序 算法 swap 排序 size


排序算法分为内部排序和外部排序,我们经常说的排序算法就是内部排序

内部排序:数据记录在内存中进行排序

外部排序:排序的数据很大,一次性不能容纳全部的排序记录,在排序的过程中需要访问外存

稳定排序算法:相同的元素位置没有被改变

我们将要了解的排序算法如下:

交换排序:冒泡排序(可以是稳定,可以是不稳定),快速排序(不稳定)

选择排序:简单选择排序(不稳定),堆排序

插入排序:直接插入排序,希尔排序

归并排序

现在我们先来了解一下我们交换排序中的冒泡排序算法

冒泡排序

思想:

  1. 比较相邻的元素,如果前一个比后一个大,就把它们两个调换位置。
  2. 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后,最后的元素会是最大的数。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
  4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

代码如下:

 1 #include<stdio.h>
 2 int a[5];
 3 void swap(int a[],int i,int j)
 4 {
 5     int t=a[i];
 6     a[i]=a[j];
 7     a[j]=t;
 8 }
 9 void Bubblesort(int a[],int n)
10 {
11     int i,j;
12     for(i=0;i<n;i++)
13     {
14         for(j=i;j<n;j++)
15         {
16             if(a[i]>a[j])
17             {
18                 swap(a,i,j);
19             }
20         }
21     }
22 }
23 int main()
24 {
25     int i;
26     for(i=0;i<5;i++)
27     {
28         scanf("%d",&a[i]);
29     }
30     Bubblesort(a,5);
31     for(i=0;i<5;i++)
32     {
33         printf("%d\n",a[i]);
34     }
35     return 0;
36 }

冒泡排序是最容易了解和掌握的排序算法,但是对于多元素的数据排序是没有效率的,但是冒泡排序也是可以改进的,下面我们看看冒泡排序的改进算法——鸡尾酒排序

此算法与冒泡排序算法的不同在于从上到下又从下到上,而冒泡排序仅仅是从上到下

下面我们看看鸡尾酒排序的算法

 1 #include<stdio.h>
 2 int a[5];
 3 void swap(int a[],int i,int j)
 4 {
 5     int t=a[i];
 6     a[i]=a[j];
 7     a[j]=t;
 8 }
 9 void Bubblesort(int a[],int n)
10 {
11     int i;
12     int l=0,r=n-1;
13     while(l<r)
14     {
15         for(i=l;i<r;i++)
16         {
17             if(a[i]>a[i+1])//max,down将最大值放到底部
18             {
19                 swap(a,i,i+1);
20             }
21         }
22         r--;//因为是放到底部所以是r--
23         for(i=r;i>l;i--)
24         {
25             if(a[i-1]>a[i])//min up将最小值放到顶部
26             {
27                 swap(a,i-1,i);
28             }
29         }
30         l++;//放到底部,所以l++
31     }
32 }
33 int main()
34 {
35     int i;
36     for(i=0;i<5;i++)
37     {
38         scanf("%d",&a[i]);
39     }
40     Bubblesort(a,5);
41     for(i=0;i<5;i++)
42     {
43         printf("%d\n",a[i]);
44     }
45     return 0;
46 }

 

下面我们看看交换排序中的快速排序

快速排序:

 思想:

快速排序主要运用的是递归的思想

快速排序采用分冶法将一个序列分为两个子序列

1.从序列中挑取一个元素作为基准元素

2.把所有比基准小的元素放基准元素的前面,把比基准元素大的放基准元素的后面,相同的可以方任意一边,这个操作叫做分区操作

3.对每个分区递归进行操作1,2,递归结束的条件是序列大小为0或者1。

代码如下:

 1 #include<stdio.h>
 2 #define p 10
 3 int a[p];
 4 void swap(int a[],int i,int j)
 5 {
 6     int t=a[i];
 7     a[i]=a[j];
 8     a[j]=t;
 9 }
10 int Divide(int a[],int l,int r)//划分序列
11 {
12     int benchmark=a[r];//确定基准元素
13     int tail=l-1;//初始化
14     int i;
15     for(i=l;i<r;i++)//遍历除了基准元素以外的全部元素
16     {
17         if(a[i]<=benchmark)//把小于基准元素的放左边
18         {
19             swap(a,++tail,i);
20         }
21     }
22     swap(a,tail+1,r);//把基准元素放到所有比基准元素小的元素后边
23     return tail+1;//返回索引
24 }
25 void Quicksort(int a[],int l,int r)
26 {
27     if(l>=r)//存在序列大小为0或者为1
28         return;
29     int index=Divide(a,l,r);//第一次初始化划分序列,且确定基准元素
30     Quicksort(a,l,index-1);
31     Quicksort(a,index+1,r);
32 }
33 int main()
34 {
35     int i;
36     for(i=0;i<p;i++)
37     {
38         scanf("%d",&a[i]);
39     }
40     Quicksort(a,0,p-1);
41     for(i=0;i<p;i++)
42     {
43         printf("%d\n",a[i]);
44     }
45     return 0;
46 }

下面我们来看看选择排序,先看看选择排序中的简单的选择排序

简单选择排序

思想:

简单选择排序就是遍历元素,找到当且元素最大或者最小的拿出来,放到自己数组头部,后面找到的数组放数组第1位,2位,以此类推,然后遍历范围减1,一直循环下去,直到遍历范围为1

但是我们要注意简单选择排序和冒泡排序的区别:冒泡排序是相邻的两个元素交换,而选择排序则不是

话不多说,下面我们直接看代码:

 1 #include<stdio.h>
 2 #define p 10
 3 int a[p];
 4 void swap(int a[],int i,int j)
 5 {
 6     int t=a[i];
 7     a[i]=a[j];
 8     a[j]=t;
 9 }
10 void selectsort(int a[],int n)
11 {
12     int i,j,min;
13     for(i=0;i<n;i++)
14     {
15         min=i;//假定最小元素的位置
16         for(j=i+1;j<n;j++)//遍历最小元素后面的元素,找到第最小元素的位置
17         {
18             if(a[min]>a[j])
19             {
20                 min=j;
21             }
22         }
23         if(min!=i)//交换
24         {
25             swap(a,min,i);
26         }
27     }
28 }
29 int main()
30 {
31     int i;
32     for(i=0;i<p;i++)
33     {
34         scanf("%d",&a[i]);
35     }
36     selectsort(a,p);
37     for(i=0;i<p;i++)
38     {
39         printf("%d\n",a[i]);
40     }
41     return 0;
42 }

 下面我们来看看选择排序中的堆排序:

堆排序:

堆排序要借助于堆这种数据结构,主要分两步走,第一步是构造初始堆,第二个输出堆顶元素之后堆怎么调整

我们以大定堆为例:要求其中父节点的值总是大于子节点

 

 1 #include<stdio.h>
 2 #define p 10
 3 int a[p];
 4 void swap(int a[],int i,int j)
 5 {
 6     int t=a[i];
 7     a[i]=a[j];
 8     a[j]=t;
 9 }
10 int Adjustment(int a[],int i,int size)//堆的调整
11 {
12     int left_child=2*i+1;
13     int right_child=2*i+2;//确定左右孩子位置
14     int max=i;//若孩子大于父亲,则交换
15     if(left_child<size&&a[left_child]>a[max])
16         max=left_child;
17     if(right_child<size&&a[right_child]>a[max])
18         max=right_child;
19     if(max!=i)
20     {
21         swap(a,max,i);
22         Adjustment(a,max,size);
23     }
24 }
25 int BuildHeap(int a,int n)
26 {
27     int size=n;
28     int i;
29     for(i=size/2-1;i>=0;i--)//建立最大堆
30     {
31         Adjustment(a,i,size);
32     }
33     return size;
34 }
35 void Heapsort(int a,int n)//堆排序算法
36 {
37     int size=BuildHeap(a,n);
38     while(size>1)
39     {
40         swap(a,0,--size);//将堆顶元素与最末尾的元素进行交换,升序排列
41         Adjustment(a,0,size);
42     }
43 }
44 int main()
45 {
46     int i;
47     for(i=0;i<p;i++)
48     {
49         scanf("%d",&a[i]);
50     }
51     Heapsort(a,p);
52     for(i=0;i<p;i++)
53     {
54         printf("%d\n",a[i]);
55     }
56     return 0;
57 }

 

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标签:常用,int,元素,冒泡排序,算法,swap,排序,size
来源: https://www.cnblogs.com/yinbiao/p/8260111.html

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