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7种排序算法总结

7种排序算法总结
7种排序算法总结

7种排序算法总结:

整理的时候资源来自网络。不妥的联系我。谢谢。

事实上,目前还没有十全十美的排序算法,有优点就会有缺点,即使是快速排序法,也只是在整体性能上优越,它也存在排序不稳定、需要大量辅助空间、对少量数据排序无优势等不足。因此我们就来从多个角度来剖析一下提到的各种排序的长与短。

我们将7种算法的各种指标进行对比,如表9‐10‐1所示。

表9‐10‐1

排序方法平均情况最好情况最坏情况辅助空间稳定性

冒泡排序O(n2)O(n) O(n2) O(1) 稳定

简单选择排序O(n2)O(n2)O(n2)O(1)稳定

直接插入排序O(n2)O(n)O(n2) O(1) 稳定希尔排序O(nlogn)-O(n2)O(n1.3) O(n2) O(1)不稳定

堆排序O(nlogn)O(nlogn) O(nlogn) O(1)不稳定

归并排序O(nlogn)O(nlogn) O(nlogn) O(n)稳定

快速排序O(nlogn)O(nlogn) O(n2) O(logn)~O(n) 不稳定

从算法的简单性来看,我们将7种算法分为两类:

简单算法:冒泡、简单选择、直接插入。

改进算法:希尔、堆、并、快速。

从平均情况来看,显然最后3种改进算法要胜过希尔排序,并远远胜过前3种简单算法。

从最好情况看,反而冒泡和直接插入排序要更胜一筹,也就是说,如果你的待排序序列总是基本有序,反而不应该考虑后4种复杂的改进算法。

从最坏情况看,堆排序与归并排序又强过快速排序以及其他简单排序。

从这三组时间复杂度的数据对比中,我们可以得出这样一个认识。堆排序和归并排序就像两个参加奥数考试的优等生,心理素质强,发挥稳定。而快速排序像是很情绪化的天才,心情好时表现极佳,碰到较糟糕环境会变得差强人意。但是他们如果都来比赛计算个位数的加减法,它们反而算不过成绩极普通的冒泡和直接插入。

从空间复杂度来说,归并排序强调要马跑得快,就得给马吃个饱。快速排序也有相应的空间要求,反而堆排序等却都是少量索取,大量付出,对空间要求是O(1)。如果执行算法的软件所处的环境非常在乎内存使用量的多少时,选择归并排序和快速排序就不是一个较好的决策了。

从稳定性来看,归并排序独占鳌头,我们前面也说过,对于非常在乎排序稳定性的应用中,归并排序是个好算法。

从待排序记录的个数上来说,待排序的个数n越小,采用简单排序方法越合

适。反之,n越大,采用改进排序方法越合适。这也就是我们为什么对快速排序优化时,增加了一个阀值,低于阀值时换作直接插入排序的原因。

从表9‐10‐1的数据中,似乎简单选择排序在3种简单排序中性能最差,其实也不完全是,比如,如果记录的关键字本身信息量比较大(例如,关键字都是数十位的数字),此时表明其占用存储空间很大,这样移动记录所花费的时间也就越多,我们给出3种简单排序算法的移动次数比较,如表9‐10‐2所示。

表9-10-2

排序方法平均情况最好情况最坏情况

冒泡排序O(n2)0O(n2)

简单选择排序O(n)0O(n)

直接插入排序O(n2)O(n)O(n2)

你会发现,此时简单选择排序就变得非常有优势,原因也就在于,它是通过大量比较后选择明确记录进行移动,有的放矢。因此对于数据量不是很大而记录的关键字信息量较大的排序要求,简单排序算法是占优的。另外,记录的关键字信息量大小对那四个改进算法影响不大。

总之,从综合各项指标来说,经过优化的快速排序是性能最好的排序算法,但是不同的场合我们也应该考虑使用不同的算法来应对它。

一、冒泡排序:

原理:将序列划分为无序和有序区,不断通过交换较大元素至无序区尾完成排序。

要点:设计交换判断条件,提前结束以排好序的序列循环。

二、简单选择排序:

原理:将序列划分为无序和有序区,寻找无序区中的最小值和无序区的首元素交换,使得有序区扩大一个,循环最终完成全部排序。

三、直接插入排序:

原理:将数组分为无序区和有序区两个区,然后不断将无序区的第一个元素按大小顺序插入到有序区中去,最终将所有无序区元素都移动到有序区完成排序。

要点:设立哨兵,作为临时存储和判断数组边界之用。

四、希尔排序:

原理:又称增量缩小排序。先将序列按增量划分为元素个数相同的若干组,使用直接插入排序法进行排序,然后不断缩小增量直至为1,最后使用直接插入排序完成排序。

要点:增量的选择以及排序最终以1为增量进行排序结束。

五、堆排序:

原理:利用大根堆或小根堆思想,首先建立堆,然后将堆首与堆尾交换,堆尾之后为有序区。

要点:建堆、交换、调整堆

六、归并排序:

原理:将原序列划分为有序的两个序列,然后利用归并算法进行合并,合并之后即为有序序列。

要点:归并、分治

七、快速排序:

原理:快速排序采用了一种分治的策略,通常称其为分治法,其基本思想是:将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题。递归地解这些子问题,然后将这些子问题的解组合为原问题的解。

快速排序的具体过程如下:

第一步,在待排序的n个记录中任取一个记录,以该记录的排序码为准,将所有记录分成两组,第1组各记录的排序码都小于等于该排序码,第2组各记录的排序码都大于该排序码,并把该记录排在这两组中间。

第二步,采用同样的方法,对左边的组和右边的组进行排序,直到所有记录都排到相应的位置为止。

自己测试用到的main()函数:

int main(void)

{

int *a,*b;

int num = 10;

int i = 0,j;

int (*fun[7])(int*,int);

fun[0] = BubbleSort;

fun[1] = SelectSort;

fun[2] = InsertSort;

fun[3] = HeapSort;

fun[4] = QuickSort;

fun[5] = MergeSort;

fun[6] = ShellSort;

//函数指针

a = (int*)malloc(sizeof(int)*num);

for(i=0;i

{

a[i] = rand()%1000;

printf("%d,",a[i]);

}

printf("\nafter sort :\n");

b = (int*)malloc(sizeof(int)*num);

for(i=0;i<7;i++)

{

printf("i is %d\n",i);

for(j=0;j

b[j] = a[j];

(fun[i])(b,num);

for(j = 0;j

printf("%d,",b[j]);

}

printf("\n");

}

free(b);

}

由于本人基础较差,整理的时候难免有问题,麻烦各位把看到的问题贴出来,共同学习学习,谢谢了。

1冒泡排序:

原理:将序列划分为无序和有序区,不断通过交换较大元素至无序区尾完成排序。

要点:设计交换判断条件,提前结束以排好序的序列循环。

实现:

int BubbleSort(int L[],int length)

{

int i,j;

int temp;

int ischanged = 0;//设计跳出条件

printf("BubbleSort :\n");

for(i=1 不;i

{

ischanged = 0;

for(j=length-1;j>=i;j--)

{

if(L[j]

// 个相邻元素的大小,若该条件一直不满足则说明数据是有序的{

temp=L[j];

L[j]=L[j-1];

L[j-1]=temp;

ischanged = 1;

}

}

if(ischanged == 0)//若没有移动则说明序列已经有序,直接跳出

break;

}

return 0;

}

三、简单选择排序:

原理:将序列划分为无序和有序区,寻找无序区中的最小值和无序区的首元素交换,使得有序区扩大一个,循环最终完成全部排序。

实现:

void SelectSort(int L[],int length)

{

int i,j,k,temp;//分别为有序区,无序区,无序区最小元素指针

for(i=0;i

{

k=i;

for(j=i+1;j

{

if(L[j]

k=j;

}

if(k!=i)//若发现最小元素,则移动到有序区

{

temp=L[k];

L[k]=L[i];

L[i]=temp;

}

}

}

三、直接插入排序:

原理:将数组分为无序区和有序区两个区,然后不断将无序区的第一个元素按大小顺序插入到有序区中去,最终将所有无序区元素都移动到有序区完成排序。

要点:设立哨兵,作为临时存储和判断数组边界之用。

实现:

int InsertSort(int L[],int length)

{

int i,j,temp;

printf("InsertSort :\n");

for(i=0;i

{

j = i+1;

if(L[j] < L[i])

{

temp = L[j]; //存储待排序元素

while(temp < L[i]){ //循环中找到需要插入的位置

L[i+1] = L[i];

i--;

}

L[++i] = temp;//将存储的元素数据插入到相应位置

i = j - 1;// 还原外部循环的下标

}

}

return 0;

}

四、希尔排序:

原理:又称增量缩小排序。先将序列按增量划分为元素个数相同的若干组,使用直接插入排序法进行排序,然后不断缩小增量直至为1,最后使用直接插入排序完成排序。

要点:增量的选择以及排序最终以1为增量进行排序结束。

实现:

void ShellSort(int L[],int length)

{

int d = length>>1;//length = length/2;

int i,j,temp;

while(d >=1 ){

for(i = d;i

{

temp = L[i];

j = i - d;

while(j>=0 && temp < L[j]){

L[j+d] = L[j];

j = j - d;

}

L[j+d] = temp;

}

d >>= 1;

}

五、堆排序:

原理:利用大根堆或小根堆思想,首先建立堆,然后将堆首与堆尾交换,堆尾之后为有序区。

要点:建堆、交换、调整堆

实现:

int MAX_Heapify(int A[],int i,int length)

{

int l,r,largest;

//size = sizeof(A)/sizeof(int);

l = i*2+1;

r = i*2 + 2;

if(l < length && A[l] > A[i])

largest = l;

else

largest = i;

if(r < length && A[r] > A[largest])

largest = r;

if(largest != i)

{

int tmp = A[i];

A[i] = A[largest];

A[largest] = tmp;

MAX_Heapify(A,largest,length);

}

return 0;

}

int build_heap(int A[],int length)

{

int i;

//size = sizeof(A)/sizeof(int);

for(i = (length-1)/2;i>=0;i--)

MAX_Heapify(A,i,length);

return 0;

}

int heap_sort(int A[],int length)

{

int i,tmp;

int size = length;

build_heap(A,length);

for(i = size-1;i>0;i--)

{

tmp = A[0];

A[0] = A[i];

A[i]=tmp;

size--;

MAX_Heapify(A,0,size);

}

return 0;

}

六、归并排序:

原理:将原序列划分为有序的两个序列,然后利用归并算法进行合并,合并之后即为有序序列。

要点:归并、分治

实现:

void Merge(int c[], int d[], int l, int m, int r) {

// 把c[l:m]] 和c[m:r] 归并到d [ l : r ] .

int i=l; // 第一段的游标

int q;

int j=m+1; // 第二段的游标

int k=l; // 结果的游标

//只要在段中存在i和j,则不断进行归并

while ((i<=m)&&(j<=r))

{

if(c[i]<=c[j])

d[k++]=c[i++];

else

d[k++]=c[j++];

}

// 考虑余下的部分

if(i>m)

{

for(q=j;q<=r;q++)

d[k++]=c[q];

}

else

{

for(q=i;q<=m;q++)

d[k++]=c[q];

}

}

void MergePass(int x[],int y[],int s,int n)

{

// 归并大小为s的相邻段

int i=0,j;

while(i<=n-2*s)

{

// 归并两个大小为s的相邻段

Merge(x,y,i,i+s-1,i+2*s-1);

i=i+2*s;

}

// 剩下不足2个元素

if(i+s

Merge(x,y,i,i+s-1,n-1);

else

for(j=i;j<=n-1;j++)

// 把最后一段复制到y

y[j] = x[j];

}

void MergeSort(int L[],int length)

{

//使用归并排序算法对a[0:n-1] 进行排序

int* b=(int*)malloc(sizeof(int)*length);

int s=1; // 段的大小

while(s

{

MergePass(L,b,s,length); // 从a归并到b

s+=s;

MergePass(b,L,s,length); // 从b 归并到a

s+=s;

}

free(b);

}

七、快速排序:

原理:快速排序采用了一种分治的策略,通常称其为分治法,其基本思想是:将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题。递归地解这些子问题,然后将这些子问题的解组合为原问题的解。

快速排序的具体过程如下:

第一步,在待排序的n个记录中任取一个记录,以该记录的排序码为准,将所有记录分成两组,第1组各记录的排序码都小于等于该排序码,第2组各记录的排序码都大于该排序码,并把该记录排在这两组中间。

第二步,采用同样的方法,对左边的组和右边的组进行排序,直到所有记录都排到相应的位置为止。

代码如下:

void Quick(int L[],int low,int high) //low和high是数组的下标{

if(low

{

int t=L[low];

int l=low,h=high;

while(l

{

while((L[h]>=t) && (l

if(l

{

L[l]=L[h];

l++;

}

while((L[l]

if(l

{

L[h]=L[l];

h--;

}

}

L[l]=t;

if(low < l){

Quick(L,low,l-1);

}

if(l < high){

Quick(L,l+1,high);

}

}

}

void Quick_Sort(int L[],int length)

{

Quick(L,0,length-1);

}

自己测试用到的main()函数:

int main(void)

{

int *a,*b;

int num = 10;

int i = 0,j;

int (*fun[7])(int*,int);

fun[0] = BubbleSort;

fun[1] = SelectSort;

fun[2] = InsertSort;

fun[3] = HeapSort;

fun[4] = QuickSort;

fun[5] = MergeSort;

fun[6] = ShellSort;

//函数指针

a = (int*)malloc(sizeof(int)*num);

for(i=0;i

{

a[i] = rand()%1000;

printf("%d,",a[i]);

}

printf("\nafter sort :\n");

b = (int*)malloc(sizeof(int)*num);

for(i=0;i<7;i++)

{

printf("i is %d\n",i);

for(j=0;j

b[j] = a[j];

(fun[i])(b,num);

for(j = 0;j

printf("%d,",b[j]);

}

printf("\n");

}

free(b);

}

各种排序算法的总结和比较

各种排序算法的总结和比较 1 快速排序(QuickSort) 快速排序是一个就地排序,分而治之,大规模递归的算法。从本质上来说,它是归并排序的就地版本。快速排序可以由下面四步组成。 (1)如果不多于1个数据,直接返回。 (2)一般选择序列最左边的值作为支点数据。(3)将序列分成2部分,一部分都大于支点数据,另外一部分都小于支点数据。 (4)对两边利用递归排序数列。 快速排序比大部分排序算法都要快。尽管我们可以在某些特殊的情况下写出比快速排序快的算法,但是就通常情况而言,没有比它更快的了。快速排序是递归的,对于内存非常有限的机器来说,它不是一个好的选择。 2 归并排序(MergeSort)

归并排序先分解要排序的序列,从1分成2,2分成4,依次分解,当分解到只有1个一组的时候,就可以排序这些分组,然后依次合并回原来的序列中,这样就可以排序所有数据。合并排序比堆排序稍微快一点,但是需要比堆排序多一倍的内存空间,因为它需要一个额外的数组。 3 堆排序(HeapSort) 堆排序适合于数据量非常大的场合(百万数据)。 堆排序不需要大量的递归或者多维的暂存数组。这对于数据量非常巨大的序列是合适的。比如超过数百万条记录,因为快速排序,归并排序都使用递归来设计算法,在数据量非常大的时候,可能会发生堆栈溢出错误。 堆排序会将所有的数据建成一个堆,最大的数据在堆顶,然后将堆顶数据和序列的最后一个数据交换。接下来再次重建堆,交换数据,依次下去,就可以排序所有的数据。

Shell排序通过将数据分成不同的组,先对每一组进行排序,然后再对所有的元素进行一次插入排序,以减少数据交换和移动的次数。平均效率是O(nlogn)。其中分组的合理性会对算法产生重要的影响。现在多用D.E.Knuth的分组方法。 Shell排序比冒泡排序快5倍,比插入排序大致快2倍。Shell排序比起QuickSort,MergeSort,HeapSort慢很多。但是它相对比较简单,它适合于数据量在5000以下并且速度并不是特别重要的场合。它对于数据量较小的数列重复排序是非常好的。 5 插入排序(InsertSort) 插入排序通过把序列中的值插入一个已经排序好的序列中,直到该序列的结束。插入排序是对冒泡排序的改进。它比冒泡排序快2倍。一般不用在数据大于1000的场合下使用插入排序,或者重复排序超过200数据项的序列。

Python学习笔记:八大排序算法!

一、插入排序 介绍 插入排序的基本操作就是将一个数据插入到已经排好序的有序数据中,从而得到一个新的、个数加一的有序数据。 算法适用于少量数据的排序,时间复杂度为O(n^2)。 插入排算法是稳定的排序方法。 步骤 ①从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序 ②取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描 ③如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置 ④重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置 ⑤将新元素插入到该位置中 ⑥重复步骤2 排序演示

算法实现 二、冒泡排序 介绍 冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的排序算法,时间复杂度为O(n^2)。它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访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。

这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。原理 循环遍历列表,每次循环找出循环最大的元素排在后面; 需要使用嵌套循环实现:外层循环控制总循环次数,内层循环负责每轮的循环比较。 步骤 ①比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。 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。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。 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。

算法实现: 三、快速排序 介绍 快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进,借用了分治的思想,由C. A. R. Hoare在1962年提出。 基本思想 快速排序的基本思想是:挖坑填数+ 分治法。 首先选出一个轴值(pivot,也有叫基准的),通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。 实现步骤

几种常见内部排序算法比较

常见内部排序算法比较 排序算法是数据结构学科经典的内容,其中内部排序现有的算法有很多种,究竟各有什么特点呢?本文力图设计实现常用内部排序算法并进行比较。分别为起泡排序,直接插入排序,简单选择排序,快速排序,堆排序,针对关键字的比较次数和移动次数进行测试比较。 问题分析和总体设计 ADT OrderableList { 数据对象:D={ai| ai∈IntegerSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:R1={〈ai-1,ai〉|ai-1, ai∈D, i=1,2,…,n} 基本操作: InitList(n) 操作结果:构造一个长度为n,元素值依次为1,2,…,n的有序表。Randomizel(d,isInverseOrser) 操作结果:随机打乱 BubbleSort( ) 操作结果:进行起泡排序 InserSort( ) 操作结果:进行插入排序 SelectSort( ) 操作结果:进行选择排序 QuickSort( ) 操作结果:进行快速排序 HeapSort( ) 操作结果:进行堆排序 ListTraverse(visit( )) 操作结果:依次对L种的每个元素调用函数visit( ) }ADT OrderableList 待排序表的元素的关键字为整数.用正序,逆序和不同乱序程度的不同数据做测试比较,对关键字的比较次数和移动次数(关键字交换计为3次移动)进行测试比较.要求显示提示信息,用户由键盘输入待排序表的表长(100-1000)和不同测试数据的组数(8-18).每次测试完毕,要求列表现是比较结果. 要求对结果进行分析.

详细设计 1、起泡排序 算法:核心思想是扫描数据清单,寻找出现乱序的两个相邻的项目。当找到这两个项目后,交换项目的位置然后继续扫描。重复上面的操作直到所有的项目都按顺序排好。 bubblesort(struct rec r[],int n) { int i,j; struct rec w; unsigned long int compare=0,move=0; for(i=1;i<=n-1;i++) for(j=n;j>=i+1;j--) { if(r[j].key

数据结构 各种排序算法

数据结构各种排序算法总结 2009-08-19 11:09 计算机排序与人进行排序的不同:计算机程序不能象人一样通览所有的数据,只能根据计算机的"比较"原理,在同一时间内对两个队员进行比较,这是算法的一种"短视"。 1. 冒泡排序 BubbleSort 最简单的一个 public void bubbleSort() { int out, in; for(out=nElems-1; out>0; out--) // outer loop (backward) for(in=0; in a[in+1] ) // out of order? swap(in, in+1); // swap them } // end bubbleSort() 效率:O(N2) 2. 选择排序 selectSort public void selectionSort() { int out, in, min; for(out=0; out

swap(out, min); // swap them } // end for(out) } // end selectionSort() 效率:O(N2) 3. 插入排序 insertSort 在插入排序中,一组数据在某个时刻实局部有序的,为在冒泡和选择排序中实完全有序的。 public void insertionSort() { int in, out; for(out=1; out0 && a[in-1] >= temp) // until one is smaller, { a[in] = a[in-1]; // shift item to right --in; // go left one position } a[in] = temp; // insert marked item } // end for } // end insertionSort() 效率:比冒泡排序快一倍,比选择排序略快,但也是O(N2) 如果数据基本有序,几乎需要O(N)的时间

链表排序算法总结

这个星期做数据结构课设,涉及到两个基于链表的排序算法,分别是基于链表的选择排序算法和归并排序算法。写出来跟大家一起分享一下,希望对数据结构初学朋友有所帮助,高手就直接忽视它吧。话不多说,下面就看代码吧。 [c-sharp]view plaincopy 1.node *sorted(node *sub_root) 2.{ 3.if (sub_root->next) 4. { 5. node * second_half = NULL; 6. node * first_half = sub_root; 7. node * temp = sub_root->next->next; 8.while (temp) 9. { 10. first_half = first_half->next; 11. temp = temp->next; 12.if(temp) 13. temp = temp->next; 14. } 15. second_half = first_half->next; 16. first_half->next = NULL; 17. node * lChild = sorted(sub_root); 18. node * rChild = sorted(second_half); 19.if (lChild->data < rChild->data) 20. { 21. sub_root = temp = lChild; 22. lChild = lChild->next; 23. } 24.else 25. { 26. sub_root = temp = rChild; 27. rChild = rChild->next; 28. } 29.while (lChild&&rChild) 30. { 31.if (lChild->data < rChild->data ) 32. { 33. temp->next = lChild; 34. temp = temp->next; 35. lChild = lChild->next; 36. } 37.else 38. {

常见经典排序算法(C语言)1希尔排序 二分插入法 直接插入法 带哨兵的直接排序法 冒泡排序 选择排序 快速排

常见经典排序算法(C语言) 1.希尔排序 2.二分插入法 3.直接插入法 4.带哨兵的直接排序法 5.冒泡排序 6.选择排序 7.快速排序 8.堆排序 一.希尔(Shell)排序法(又称宿小增量排序,是1959年由D.L.Shell提出来的) /* Shell 排序法*/ #include void sort(int v[],int n) { int gap,i,j,temp; for(gap=n/2;gap>0;gap /= 2) /* 设置排序的步长,步长gap每次减半,直到减到1 */ { for(i=gap;i= 0) && (v[j] > v[j+gap]);j -= gap ) /* 比较相距gap远的两个元素的大小,根据排序方向决定如何调换*/ { temp=v[j]; v[j]=v[j+gap]; v[j+gap]=temp; } }

} } 二.二分插入法 /* 二分插入法*/ void HalfInsertSort(int a[], int len) { int i, j,temp; int low, high, mid; for (i=1; i temp) /* 如果中间元素比但前元素大,当前元素要插入到中间元素的左侧*/ { high = mid-1; } else /* 如果中间元素比当前元素小,但前元素要插入到中间元素的右侧*/ { low = mid+1; } } /* 找到当前元素的位置,在low和high之间*/ for (j=i-1; j>high; j--)/* 元素后移*/ { a[j+1] = a[j]; } a[high+1] = temp; /* 插入*/ } }

常用排序算法比较与分析报告

常用排序算法比较与分析 一、常用排序算法简述 下面主要从排序算法的基本概念、原理出发,分别从算法的时间复杂度、空间复杂度、算法的稳定性和速度等方面进行分析比较。依据待排序的问题大小(记录数量 n)的不同,排序过程中需要的存储器空间也不同,由此将排序算法分为两大类:【排序】、【外排序】。 排序:指排序时数据元素全部存放在计算机的随机存储器RAM中。 外排序:待排序记录的数量很大,以致存一次不能容纳全部记录,在排序过程中还需要对外存进行访问的排序过程。 先了解一下常见排序算法的分类关系(见图1-1) 图1-1 常见排序算法 二、排序相关算法 2.1 插入排序 核心思想:将一个待排序的数据元素插入到前面已经排好序的数列中的适当位置,使数据元素依然有序,直到待排序数据元素全部插入完为止。 2.1.1 直接插入排序 核心思想:将欲插入的第i个数据元素的关键码与前面已经排序好的i-1、i-2 、i-3、… 数据元素的值进行顺序比较,通过这种线性搜索的方法找到第i个数据元素的插入位置,并且原来位置的数据元素顺序后移,直到全部排好顺序。 直接插入排序中,关键词相同的数据元素将保持原有位置不变,所以该算法是稳定的,时间复杂度的最坏值为平方阶O(n2),空间复杂度为常数阶O(l)。

Python源代码: 1.#-------------------------直接插入排序-------------------------------- 2.def insert_sort(data_list): 3.#遍历数组中的所有元素,其中0号索引元素默认已排序,因此从1开始 4.for x in range(1, len(data_list)): 5.#将该元素与已排序好的前序数组依次比较,如果该元素小,则交换 6.#range(x-1,-1,-1):从x-1倒序循环到0 7.for i in range(x-1, -1, -1): 8.#判断:如果符合条件则交换 9.if data_list[i] > data_list[i+1]: 10.temp= data_list[i+1] 11.data_list[i+1] = data_list[i] 12.data_list[i] = temp 2.1.2 希尔排序 核心思想:是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组,算法便终止。 希尔排序时间复杂度会比O(n2)好一些,然而,多次插入排序中,第一次插入排序是稳定的,但在不同的插入排序过程中,相同的元素可能在各自的插入排序中移动,所以希尔排序是不稳定的。 Python源代码: 1.#-------------------------希尔排序------------------------------- 2.def insert_shell(data_list): 3.#初始化step值,此处利用序列长度的一半为其赋值 4.group= int(len(data_list)/2) 5.#第一层循环:依次改变group值对列表进行分组 6.while group> 0: 7.#下面:利用直接插入排序的思想对分组数据进行排序 8.#range(group,len(data_list)):从group开始 9.for i in range(group, len(data_list)): 10.#range(x-group,-1,-group):从x-group开始与选定元素开始倒序比较,每个比较元素之间间隔group 11.for j in range(i-group, -1, -group): 12.#如果该组当中两个元素满足交换条件,则进行交换 13.if data_list[j] > data_list[j+group]: 14.temp= data_list[j+group] 15.data_list[j+group] = data_list[j] 16.data_list[j] = temp 17.#while循环条件折半 18.group= int(group/ 2) 2.2 选择排序

数据结构-各类排序算法总结

数据结构-各类排序算法总结 原文转自: https://www.sodocs.net/doc/d83143823.html,/zjf280441589/article/details/38387103各类排序算法总结 一. 排序的基本概念 排序(Sorting)是计算机程序设计中的一种重要操作,其功能是对一个数据元素集合或序列重新排列成一个按数据元素 某个项值有序的序列。 有n 个记录的序列{R1,R2,…,Rn},其相应关键字的序列是{K1,K2,…,Kn},相应的下标序列为1,2,…,n。通过排序,要求找出当前下标序列1,2,…,n 的一种排列p1,p2,…,pn,使得相应关键字满足如下的非递减(或非递增)关系,即:Kp1≤Kp2≤…≤Kpn,这样就得到一个按关键字有序的记录序列{Rp1,Rp2,…,Rpn}。 作为排序依据的数据项称为“排序码”,也即数据元素的关键码。若关键码是主关键码,则对于任意待排序序列,经排序后得到的结果是唯一的;若关键码是次关键码,排序结果可

能不唯一。实现排序的基本操作有两个: (1)“比较”序列中两个关键字的大小; (2)“移动”记录。 若对任意的数据元素序列,使用某个排序方法,对它按关键码进行排序:若相同关键码元素间的位置关系,排序前与排序后保持一致,称此排序方法是稳定的;而不能保持一致的排序方法则称为不稳定的。 二.插入类排序 1.直接插入排序直接插入排序是最简单的插入类排序。仅有一个记录的表总是有序的,因此,对n 个记录的表,可从第二个记录开始直到第n 个记录,逐个向有序表中进行插入操作,从而得到n个记录按关键码有序的表。它是利用顺序查找实现“在R[1..i-1]中查找R[i]的插入位置”的插入排序。

十 大 经 典 排 序 算 法 总 结 超 详 细

数据挖掘十大经典算法,你都知道哪些? 当前时代大数据炙手可热,数据挖掘也是人人有所耳闻,但是关于数据挖掘更具体的算法,外行人了解的就少之甚少了。 数据挖掘主要分为分类算法,聚类算法和关联规则三大类,这三类基本上涵盖了目前商业市场对算法的所有需求。而这三类里又包含许多经典算法。而今天,小编就给大家介绍下数据挖掘中最经典的十大算法,希望它对你有所帮助。 一、分类决策树算法C4.5 C4.5,是机器学习算法中的一种分类决策树算法,它是决策树(决策树,就是做决策的节点间的组织方式像一棵倒栽树)核心算法ID3的改进算法,C4.5相比于ID3改进的地方有: 1、用信息增益率选择属性 ID3选择属性用的是子树的信息增益,这里可以用很多方法来定义信息,ID3使用的是熵(shang),一种不纯度度量准则,也就是熵的变化值,而 C4.5用的是信息增益率。区别就在于一个是信息增益,一个是信息增益率。 2、在树构造过程中进行剪枝,在构造决策树的时候,那些挂着几个元素的节点,不考虑最好,不然容易导致过拟。 3、能对非离散数据和不完整数据进行处理。 该算法适用于临床决策、生产制造、文档分析、生物信息学、空间数据建模等领域。 二、K平均算法

K平均算法(k-means algorithm)是一个聚类算法,把n个分类对象根据它们的属性分为k类(kn)。它与处理混合正态分布的最大期望算法相似,因为他们都试图找到数据中的自然聚类中心。它假设对象属性来自于空间向量,并且目标是使各个群组内部的均方误差总和最小。 从算法的表现上来说,它并不保证一定得到全局最优解,最终解的质量很大程度上取决于初始化的分组。由于该算法的速度很快,因此常用的一种方法是多次运行k平均算法,选择最优解。 k-Means 算法常用于图片分割、归类商品和分析客户。 三、支持向量机算法 支持向量机(Support Vector Machine)算法,简记为SVM,是一种监督式学习的方法,广泛用于统计分类以及回归分析中。 SVM的主要思想可以概括为两点: (1)它是针对线性可分情况进行分析,对于线性不可分的情况,通过使用非线性映射算法将低维输入空间线性不可分的样本转化为高维特征空间使其线性可分; (2)它基于结构风险最小化理论之上,在特征空间中建构最优分割超平面,使得学习器得到全局最优化,并且在整个样本空间的期望风险以某个概率满足一定上界。 四、The Apriori algorithm Apriori算法是一种最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法,其核心是基于两阶段“频繁项集”思想的递推算法。其涉及到的关联规则在分类上属于单维、单层、布尔关联规则。在这里,所有支持度大于最小支

c语言各种排序法详细讲解

一插入排序 1.1 直接插入排序 基本思想:每次将一个待排序额记录按其关键码的大小插入到一个已经排好序的有序序列中,直到全部记录排好序。 图解:

1.//直接顺序排序 2.void InsertSort(int r[], int n) 3.{ 4.for (int i=2; i

代码实现: [cpp]view plain copy 1.//希尔排序 2.void ShellSort(int r[], int n) 3.{ 4.int i; 5.int d; 6.int j; 7.for (d=n/2; d>=1; d=d/2) //以增量为d进行直接插入排序 8. { 9.for (i=d+1; i0 && r[0]

各大常用排序方法

//1. 希尔排序, 时间复杂度:O(nlogn)~ O(n^2) // 另称:缩小增量排序(Diminishing Increment Sort) void ShellSort(int v[],int n) { int gap, i, j, temp; for(gap=n/2; gap>0; gap /= 2) /* 设置排序的步长,步长gap每次减半,直到减到1 */ { for(i=gap; i=0) && (v[j]>v[j+gap]); j -= gap ) /* 比较相距gap远的两个元素的大小,根据排序方向决定如何调换 */ { temp = v[j]; v[j] = v[j+gap]; v[j+gap] = temp; } } } } //2. 二分插入, void HalfInsertSort(int a[], int len) { int i, j, temp; int low, high, mid; for (i=1; i temp) /* 如果中间元素比但前元素大,当前元素要插入到中间元素的左侧 */ { high = mid-1;

} else /* 如果中间元素比当前元素小,但前元素要插入到中间元素的右侧 */ { low = mid+1; } } /* 找到当前元素的位置,在low和high之间 */ for (j=i-1; j>high; j--)/* 元素后移 */ { a[j+1] = a[j]; } a[high+1] = temp; /* 插入 */ } } //3. 插入排序 //3.1 直接插入排序, 时间复杂度:O(n^2) void StraightInsertionSort(int input[],int len) { int i, j, temp; for (i=1; i=0 && input[j]>temp; j--) /* 从当前元素的上一个元素开始查找合适的位置 */ { input[j+1] = input[j]; /* 一边找一边移动元素 */ input[j] = temp; } } } //3.2 带哨兵的直接排序, 时间复杂度:O(n^2) /* * 带哨兵的直接插入排序,数组的第一个元素不用于存储有效数据 * 将input[0]作为哨兵,可以避免判定input[j]中,数组是否越界 * 因为在j--的过程中,当j减小到0时,变成了input[0]与input[0] * 自身进行比较,很明显这个时候说明位置i之前的数字都比input[i]小

各种排序实验报告

【一】需求分析 课程题目是排序算法的实现,课程设计一共要设计八种排序算法。这八种算法共包括:堆排序,归并排序,希尔排序,冒泡排序,快速排序,基数排序,折半插入排序,直接插入排序。 为了运行时的方便,将八种排序方法进行编号,其中1为堆排序,2为归并排序,3为希尔排序,4为冒泡排序,5为快速排序,6为基数排序,7为折半插入排序8为直接插入排序。 【二】概要设计 1.堆排序 ⑴算法思想:堆排序只需要一个记录大小的辅助空间,每个待排序的记录仅占有一个存储空间。将序列所存储的元素A[N]看做是一棵完全二叉树的存储结构,则堆实质上是满足如下性质的完全二叉树:树中任一非叶结点的元素均不大于(或不小于)其左右孩子(若存在)结点的元素。算法的平均时间复杂度为O(N log N)。 ⑵程序实现及核心代码的注释: for(j=2*i+1; j<=m; j=j*2+1) { if(j=su[j]) break; su[i]=su[j]; i=j; } su[i]=temp; } void dpx() //堆排序 { int i,temp; cout<<"排序之前的数组为:"<=0; i--) { head(i,N); } for(i=N-1; i>0; i--) {

temp=su[i]; su[i]=su[0]; su[0]=temp; head(0,i-1); } cout<<"排序之后的数组为:"<

数据结构中几种常见的排序算法之比较

几种常见的排序算法之比较 2010-06-20 14:04 数据结构课程 摘要: 排序的基本概念以及其算法的种类,介绍几种常见的排序算法的算法:冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序、希尔排序的算法和分析它们各自的复杂度,然后以表格的形式,清晰直观的表现出它们的复杂度的不同。在研究学习了之前几种排序算法的基础上,讨论发现一种新的排序算法,并通过了进一步的探索,找到了新的排序算法较之前几种算法的优势与不足。 关键词:排序算法复杂度创新算法 一、引言 排序算法,是计算机编程中的一个常见问题。在日常的数据处理中,面对纷繁的数据,我们也许有成百上千种要求,因此只有当数据经过恰当的排序后,才能更符合用户的要求。因此,在过去的数十载里,程序员们为我们留下了几种经典的排序算法,他们都是智慧的结晶。本文将带领读者探索这些有趣的排序算法,其中包括介绍排序算法的某些基本概念以及几种常见算法,分析这些算法的时间复杂度,同时在最后将介绍我们独创的一种排序方法,以供读者参考评判。 二、几种常见算法的介绍及复杂度分析 1.基本概念 1.1稳定排序(stable sort)和非稳定排序 稳定排序是所有相等的数经过某种排序方法后,仍能保持它们在排序之前的相对次序,。反之,就是非稳定的排序。 比如:一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5,其中a2=a4,经过某种排序后为 a1,a2,a4,a3,a5, 则我们说这种排序是稳定的,因为a2排序前在a4的前面,排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4,a2,a3,a5就不是稳定的了。 1.2内排序( internal sorting )和外排序( external sorting) 在排序过程中,所有需要排序的数都在内存,并在内存中调整它们的存储顺序,称为内排序;在排序过程中,只有部分数被调入内存,并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。

C C++笔试面试题目汇总3——各种排序算法

C/C++笔试面试题目汇总3——各种排序算法 原文:https://www.sodocs.net/doc/d83143823.html,/u/1222/showart_318070.html 排序算法是一种基本并且常用的算法。由于实际工作中处理的数量巨大,所以排序算法对算法本身的速度要求很高。而一般我们所谓的算法的性能主要是指算法的复杂度,一般用O方法来表示。在后面我将给出详细的说明。对于排序的算法我想先做一点简单的介绍,也是给这篇文章理一个提纲。 我将按照算法的复杂度,从简单到难来分析算法。 第一部分是简单排序算法,后面你将看到他们的共同点是算法复杂度为O(N*N)(因为没有使用word,所以无法打出上标和下标)。 第二部分是高级排序算法,复杂度为O(Log2(N))。这里我们只介绍一种算法。另外还有几种算法因为涉及树与堆的概念,所以这里不于讨论。 第三部分类似动脑筋。这里的两种算法并不是最好的(甚至有最慢的),但是算法本身比较奇特,值得参考(编程的角度)。同时也可以让我们从另外的角度来认识这个问题。 第四部分是我送给大家的一个餐后的甜点——一个基于模板的通用快速排序。由于是模板函数可以对任何数据类型排序(抱歉,里面使用了一些论坛专家的呢称)。 一、简单排序算法 由于程序比较简单,所以没有加什么注释。所有的程序都给出了完整的运行代码,并在我的VC环境下运行通过。因为没有涉及MFC和WINDOWS的内容,所以在BORLAND C++的平台上应该也不会有什么问题的。在代码的后面给出了运行过程示意,希望对理解有帮助。 1.冒泡法:(Gilbert:点这里有视频) 这是最原始,也是众所周知的最慢的算法了。他的名字的由来因为它的工作看来象是冒泡: #include void BubbleSort(int* pData,int Count) { int iTemp; for(int i=1;i=i;j--) { if(pData[j]

数据结构课程设计排序算法总结

排序算法: (1) 直接插入排序 (2) 折半插入排序(3) 冒泡排序 (4) 简单选择排序 (5) 快速排序(6) 堆排序 (7) 归并排序 【算法分析】 (1)直接插入排序;它是一种最简单的排序方法,它的基本操作是将一个记录插入到已排好的序的有序表中,从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。 (2)折半插入排序:插入排序的基本操作是在一个有序表中进行查找和插入,我们知道这个查找操作可以利用折半查找来实现,由此进行的插入排序称之为折半插入排序。折半插入排序所需附加存储空间和直接插入相同,从时间上比较,折半插入排序仅减少了关键字间的比较次数,而记录的移动次数不变。 (3)冒泡排序:比较相邻关键字,若为逆序(非递增),则交换,最终将最大的记录放到最后一个记录的位置上,此为第一趟冒泡排序;对前n-1记录重复上操作,确定倒数第二个位置记录;……以此类推,直至的到一个递增的表。 (4)简单选择排序:通过n-i次关键字间的比较,从n-i+1个记录中选出关键字最小的记录,并和第i(1<=i<=n)个记录交换之。 (5)快速排序:它是对冒泡排序的一种改进,基本思想是,通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。 (6)堆排序: 使记录序列按关键字非递减有序排列,在堆排序的算法中先建一个“大顶堆”,即先选得一个关键字为最大的记录并与序列中最后一个记录交换,然后对序列中前n-1记录进行筛选,重新将它调整为一个“大顶堆”,如此反复直至排序结束。 (7)归并排序:归并的含义是将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。假设初始序列含有n个记录,则可看成是n个有序的子序列,每个子序列的长度为1,然后两两归并,得到n/2个长度为2或1的有序子序列;再两两归并,……,如此重复,直至得到一个长度为n的有序序列为止,这种排序称为2-路归并排序。 【算法实现】 (1)直接插入排序: void InsertSort(SqList &L){ for(i=2;i<=L.length ;i++) if(L.elem[i]L.elem[0];j--) L.elem [j+1]=L.elem [j]; L.elem [j+1]=L.elem[0]; } } (2)折半插入排序:

C语言常用排序算法

/* ===================================================================== ======== 相关知识介绍(所有定义只为帮助读者理解相关概念,并非严格定义): 1、稳定排序和非稳定排序 简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后,仍能保持它们在排序之前的相对次序,我们就 说这种排序方法是稳定的。反之,就是非稳定的。 比如:一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5,其中a2=a4,经过某种排序后为 a1,a2,a4,a3,a5, 则我们说这种排序是稳定的,因为a2排序前在a4的前面,排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4, a2,a3,a5就不是稳定的了。 2、内排序和外排序 在排序过程中,所有需要排序的数都在内存,并在内存中调整它们的存储顺序,称为内排序; 在排序过程中,只有部分数被调入内存,并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。 3、算法的时间复杂度和空间复杂度 所谓算法的时间复杂度,是指执行算法所需要的计算工作量。 一个算法的空间复杂度,一般是指执行这个算法所需要的内存空间。 ===================================================================== =========== */ /* ================================================ 功能:选择排序 输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数 ================================================ */ /* ==================================================== 算法思想简单描述:

小学语文排序题方法技巧汇总排序

专题——句子 句子之排序 1、考点 定义:排序类题就是把一组顺序错乱的句子按照正确的顺序重新排列,解这类题的关键是要找出这组句子的行文顺序,再把它们重新排列。 2、例题分析 例题1:将下列句子排列正确。 ()科学家对此进行研究。 ()正常人的眼睛能感知这个世界的五彩缤纷,识别红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,以及它们之间的各种过渡色,总共约六十多种。 ()如牛、羊、马等,几乎不会分辨颜色,反映到它们眼里的只有黑、白、灰三种颜色,很单调。 ()那么,动物的感色能力又如何呢? ()研究证实,大多数哺乳动物是色盲。 试题分析: 此题着重考察学生的语言组织能力。对于众多的句子如何确定第一句是解此题的关键。接着找出几个句子之间的联系点,这也是至关重要的一个因素。 解题思路: 首先,要通读所有的句子,整体感知这段文字,初步明确这段文字主要写的是什么,围绕什么来写的。在这段文字中,首先写的是人的眼睛对色彩的感知,而后过渡到动物。中间一句设问句是很好的承接,接下来是科学家投入了研究,最后是研究的结果,并以此举例说明。所有的句子试填好后,要将句子按正确的排列顺序通读一遍,最后检查序号是否正确。 参考答案:3 1 5 2 4。 例题2 : 将①-④句填在横线上,顺序恰当的一项是()。 沿池环水四周,新筑一道长600多米的环池路,还有那修复完美的明代遗迹“临流亭”,

四周环水,兀立池中,游客观望,流连忘返。 ①形态各异的飞禽雕塑,浮游水面 ②水上画舫往返,笑声朗朗 ③路面铺设的鹅卵石,在碧波辉映下,色彩鲜艳,晶莹闪烁 ④路边垂柳依依,清风送爽 ③④②① B、④②③① C、③④①② D、④③①② 解题指导: 这是一道在所给的语段中选择恰当的选项填空题。考查的是思维的连贯与严密。解答此类题目,要瞻前顾后,从空缺处的前文或后文找出句与句之间内在的联系,通过上下文要通畅连贯或句式要前后一致等方面来确定正确的选项。 此题空缺处前文是写“环池路”,与之文气连贯的当然是选项中③句,接着介绍“路面”,接着就为第④句介绍“路边”,然后由“沿池环水四周”的“路边”,自然引出第②句,介绍“水上”,最后第①句交待水上的“飞禽雕塑”,则“雕塑”又与后句的“临流亭”同属建筑,自然衔接。所以正确答案为“A”。参考答案:A 例题3 : ()这时,我们才发现社区里的工作人员虽然很多,但是在一些死角里还会看见灰尘。 ()到了社区,同学们都冻得发抖,但又不敢松懈。 ( )虽然很冷,但我们每个人额头上都有豆大的汗珠。 ()有的同学在擦窗户,有的同学在扫水泥地面,有的同学在捡石头,有的同学在除草,还有同学在推小车送垃圾,我也和一些同学捡石块。 ()由于风太大的缘故,扫起来了许多的尘土,把大家呛得直打喷气,但大家都不觉得苦,继续埋头苦干。 ()我们各自分工之后,都开始行动起来了。 ( ) 同学们把自己的活干完之后又去帮忙干别的事了。 解题思路: 乱句排文的练习可以帮助学生训练思维,此题是按事件发展顺序排列,先是事件的起因,再是事件的过程,最后是结果。 题目答案:2 1 7 4 5 3 6

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