簡述程序中各大排序
正所謂算法是程序設計的的靈魂。那數據結構就是編程的思維，編程的靈魂.
先說一下排序是什麼,看圖說話:
1、排序分爲四大類：插入排序、交換排序、選擇排序、歸併排序。
根據穩定性排序:
根據記錄所在位置:
入門排序:
冒泡排序:是在相鄰的兩個元素間進行兩兩比較，如果順序相反則進行交換，知道所有元素有序排列的排序算法。
現在給大家一個來思考，給你10個質量不同的塑料小球，讓你從輕到重依次分開，不用能用稱重的方法解決，你能想到用什麼辦法嗎？
(1) 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
(2) 對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
(3) 針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
(4) 持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。
public class SortDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 6, 2, 4, 1, 5, 9 };
int t;
int i, j; // i是外層循環 j是內層循環
for (i = 1; i < 6; i++) {
for (j = 0; j < 6 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
t = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = t;
}
}
}
for (int j2 = 0; j2 < arr.length; j2++) {
System.out.print(j2+"\t");
}
}
}
簡單選擇排序:
插入排序:
直接插入法:
/* Note:Your choice is C IDE */
#include "stdio.h"
#define N 8
void main()
{
int i,j,tem,a[N]={ 13,6,3,31,9,27,5,11};
for(i=1;i<N;i++){
tem=a[i];
if(tem<a[i-1]){
j=i-1;
while(tem<a[j]&&j>=0){
a[j+1]=a[j];
j--;
}
a[j+1]=tem;
}
}
for(i=0;i<N;i++){
printf("%d\t",a[i]);
}
}
希爾排序1:
/*
希爾排序 縮小增量排序----->通俗的講就是改進後的直接插入排序
增加了k 增量序列 分組的組數
k=MAX/2 增量k的值是越來越小
先分小組,分別對每個組內進行直接插入排序
然後在k=k/2 分組
直到組數爲1截止 進行最終的一趟直接插入排序結束
*/
#include "stdio.h"
#define MAX 11
void main()
{
int a[MAX]={6,3,8,1,7,4,9,12,52,54,2};
int i;//控制循環趟數 以及 待排序元素的下標
int j;//控制有序數組的下標
int temp;//存放 待排序元素 temp數據類型 與數組類型一致
int k;//增量 k代表把元素分爲幾組
//希爾排序開始
for(k=MAX/2;k>=1;k=k/2) // 縮小增量排序 繼續分組 繼續進行直接插入排序
{
//直接插入排序開始
for(i=k;i<MAX;i++)
{
temp=a[i];//待排序元素
if(temp<a[i-k])
{
for(j=i-k;a[j]>temp&&j>=0;j=j-k)//i-k有序數組最後一個元素的下標
{
a[j+k]=a[j];
}
//當我們結束第二層for循環時候,結束時j=j-k
a[j+k]=temp;
}
}
//直接插入排序結束
}
//希爾排序結束
printf("希爾排序結果:\n");
for(i=0;i<MAX;i++)
{
printf("%d\t",a[i]);
}
}
希爾法2:
/* Note:Your choice is C IDE */
#include "stdio.h"
void main()
{
int arr[]={1,12,41,4,5,7,14,18,16,17,54,47};
int k,num,tem;
int i,j;
num=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
for(k=num/2;k>0;k/=2)
{
for(i=k;i<num;i+=k)//6 3 1
{
tem=arr[i];
j=i-k;
while(tem<arr[j]&&j>0)
{
arr[j+k]=arr[j];
j=j-k;
}
arr[j+k]=tem;
}
}
for(i=0;i<num;i++)
{
printf("%d\t",arr[i]);
}
}
交換類排序:
快速排序:
/* Note:Your choice is C IDE */
#include "stdio.h"
int partition(int arr[],int start,int end)
{
int key,tem,t;
t=start;
key=arr[start];
while(start<end)
{
while(start<end&&arr[end]>key)//當臨近結束時start在左
{
end--;
}
/* arr[start]=arr[end];*/
while(start<end&&arr[start]<=key)
{
start++;
}
/* arr[end]=arr[start];*/
tem=arr[start];
arr[start]=arr[end];
arr[end]=tem;
}
tem=arr[start];
arr[start]=arr[t];
arr[t]=tem;
/*arr[start]=key;*/
return start;
}
void quickSort(int arr[],int start,int end)
{
int mid;
if(start<end)
{
mid=partition(arr,start,end);
quickSort(arr,start,mid-1);
quickSort(arr,mid+1,end);
}
}
void main()
{
int arr[]={5,45,1,4,2,3,6,9,8,7,44,7};
int num,i;
num=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
quickSort(arr,0,num-1);
for(i=0;i<num;i++)
{
printf("%d\t",arr[i]);
}
}
插入排序：直接插入排序 時間複雜度：O（n2） 穩定排序
希爾排序 時間複雜度：O（n3/2） 不穩定排序
交換排序：冒泡排序 時間複雜度：O（n2） 穩定排序
快速排序 時間複雜度：O（nlog2n） 不穩定排序
選擇排序：簡單選擇排序 時間複雜度：O（n2） 不穩定排序
各種排序的特點總結：
- 直接插入排序可能發生：在最後一趟排序開始之前，所有記錄都不在最終位置上。
- 不穩定排序都是存在不相鄰元素之間的交換，快速排序、簡單選擇排序、希爾排序。
- 冒泡排序（指改進後的）在一趟排序中若不存在記錄交換說明已經有序，則停止排序。
n個記錄最少需要n-1次比較；最壞情況比較n*（n-1）/2。 - 簡單選擇排序：比較次數與記錄初始位置無關。