排序元素排序算法总结(一)——冒泡、插入、希尔与选择排序

这几周一直在研究排序元素之类的问题,今天正好有机会和大家共享一下.

     在探讨排序法方时,经常会触及两个基本观点,一是时间复杂度,二是算法的定稳性。在独自解讲个每排序算法之前,我们先来明确这两个观点。

    时间复杂度:

         一般来说,时间复杂度是总运算次数表达式中受n的化变影响最大的那一项(不含系数)。

    排序算法的定稳性:

      假定在待排序的记载序列中,存在多个拥有同相的关键字的记载,若经过排序,这些记载的对相序次持保稳定,则称这类排序算法是定稳的;否则称为不定稳的。

    冒泡排序

    冒泡排序恐怕是我们触接最早的排序算法,编程复杂度很低,轻易实现,当数据量不大时,如几十个数,可以虑考用使冒泡排序。

    排序思惟:想设被排序的数组垂直立竖,数组中的个每元素都作看有量重的气泡,根据轻气泡不能在重气泡之下的准则,从下往上扫描数组,凡扫描到反违本准则的轻气泡,就使其向上"漂浮",如此复重行进,直至最后任何两个气泡都是轻者在上,重者在下为止。

    是不是定稳:是。析分:排序中程过,小大同相的元素的不会生发换交,因此对相序次持保稳定。

    时间复杂度:O(n^2)

/*
冒泡排序法 定稳 时间复杂度为O(n^2)
*/
void bubble_sort(int arr[], int n)
{
     int i,j, temp;     
	 for(j=0;j<n-1;j++)    //循环n-1次     
	 {          
		 for(i=0;i<n-j-1;i++)              
		 {               
			 if(arr[i]>arr[i+1])
			 {                   
				 temp=arr[i];                    
				 arr[i]=arr[i+1];                    
				 arr[i+1]=temp;               
			 }          
		 }     
	 } 
}

    

插入排序

    排序思惟:将n个元素的数列分为已有序和序无两个部份,每次处置就是将序无数列的第一个元素与有序数列的元素从后往前个逐行进比拟,找出插入位置,将该元素插入到有序数列的适合位置中。

    是不是定稳:是。析分:按插入排序的规矩,待插入的元素不可能放在有序数列中与其小大同相的元素之前。

    时间复杂度:O(n^2)

void insertion_sort(int arr[], int n)
{
	int i=0,j=0;/*iterator value*/
	int tmpData;
	for(i=1;i<n;i++)
	{
		j=i;
		tmpData=*(arr + i);
		while(j > 0 && tmpData < arr[j-1])
		{
			arr[j]=arr[j-1];
			j--;
		}
	    arr[j]=tmpData;
	}
}

    
希尔排序

    希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。是针对直接插入排序算法的改良。该法方实质上是一种分组插入法方。

    基本思惟:先取一个小于n的整数d1作为第一个增量,把件文的部全记载分红d1个组。全部离距为dl的倍数的记载放在统一个组中。先在各组内行进直接插人排序;然后,取第二个增量d2<d1复重上述的分组和排序,直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<…<d2<d1),即全部记载放在统一组中行进直接插入排序为止。

    每日一道理
漫漫人生路,谁都难免会遭遇各种失意或厄运。在凄风苦雨 惨雾愁云的考验面前,一个强者,是不会向命运低头的。风再冷,不会永远不息;雾再浓,不会经久不散。风息雾散,仍是阳光灿烂。

    是不是定稳:否。一次插入排序是定稳的,不会变改同相元素的对相次序,但在不同的插入排序中程过,同相的元素可能在各自的插入排序中移动,最后其定稳性就会被打乱,所以shell排序是不定稳的。

    时间复杂度:O(N*(logN)2)

void sort_interval(int arr[], int n, int start, int increment)
{
	int i = start,j=0;/*iterator value*/
	int tmpData;
	for(i = start + increment;i < n ;i += increment)
	{
		j = i;
		tmpData=*(arr + i);
		while(j > 0 && tmpData < arr[j-increment])
		{
			arr[j]=arr[j-increment];
			j -= increment;
		}
	    arr[j]=tmpData;
	}
}

void shell_sort(int a[], int n)
{
	int increment, start;
	increment = n;
	do 
	{
		increment = increment / 3 + 1;
		for (start = 0; start < increment; start++)
			sort_interval(a, n, start, increment);
	}while (increment > 1);
}

    选择排序

    排序思惟:每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,次序放在已排好序的数列的最后,直到部全待排序的数据元素排完。如:

    初始关键字 [49 38 65 97 76 13 27 49]
第一趟排序后 13 [38 65 97 76 49 27 49]
第二趟排序后 13 27 [65 97 76 49 38 49]
第三趟排序后 13 27 38 [97 76 49 65 49]
第四趟排序后 13 27 38 49 [76 97 65 49 ]
第五趟排序后 13 27 38 49 49 [97 65 76]
第六趟排序后 13 27 38 49 49 65 [97 76]
第七趟排序后 13 27 38 49 49 65 76 [97]
最后排序结果 13 27 38 49 49 65 76 97

    是不是定稳:否。

    时间复杂度:O(n^2)

void select_sort(int a[], int n)
{
	for (int i = 0; i < n-1; i++)
	{
		for (int j = i+1; j < n; j++)
		{
			if (a[j] < a[i])
			{
				int tmp = a[i];
				a[i] = a[j];
				a[j] = tmp;
			}
		}
	}
}

    冒泡排序、插入排序、希尔排序、选择排序都是比拟基本的排序,后续会为大家单简分析快速排序、归并排序、堆排序、桶排序。注:文中的部份代码考参了其他博文。

文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录: AdobeFlash拖垮Windows拖垮IE!又拖垮Linux拖垮Ubuntu拖垮FirxEox!还拖垮BSD拖垮MacOS拖垮Safri!简直无所不拖!AdobeFlash滚出网路世界!不要以为市占有率高就可以持续出烂货产品!以后替代品多得是!

原文地址:https://www.cnblogs.com/xinyuyuanm/p/3061748.html