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冒泡排序(bubble sort)算法的運作如下:從前往後一次比較相鄰的兩個元素,如果第二個比第一個元素小,則交換這兩個元素,一直到與最後一個元素比較完成,這樣最大的元素就放到了最後;這樣重複比較(n-1)次即可完成排序。
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快速排序(quicksort)算法(冒泡排序的一種優化):
1)設置兩個變量i、j,排序開始的時候:i=0,j=N-1;
2)以第一個數組元素作爲關鍵數據,賦值給key,即key=A[0];
3)從j開始向前搜索,即由後開始向前搜索(j--),找到第一個小於key的值A[j],將A[j]和A[i]互換;
4)從i開始向後搜索,即由前開始向後搜索(i++),找到第一個大於key的A[i],將A[i]和A[j]互換;
5)重複第3、4步,直到i=j; (3,4步中,沒找到符合條件的值,即3中A[j]不小於key,4中A[i]不大於key的時候改變j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到爲止。找到符合條件的值,進行交換的時候i, j指針位置不變。另外,i==j這一過程一定正好是i+或j-完成的時候,此時令循環結束)。
設置標誌位(sign)(冒泡排序的另一種優化方法)每一趟比較完成後,看元素是否進行交換,如果有,則繼續下一次循環,如果沒有則結束循環。
“設置標誌位”這種方法沒有“快速排序算法”效率高。
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C語言代碼如下:
/* ** bubble sort */ void bubble_sort(int *str, int size) { int i = 0, j = 0; int tmp = 0; /* ** 進行size-1趟排序; */ for (i = 0; i < size - 1; i++) { /* ** 每排序一趟,將最大的元素沉底。下一趟少比較i次; */ for (j = 0; j < size - 1 - i; j++) { if (str[j] > str[j + 1]) { tmp = str[j]; str[j] = str[j + 1]; str[j + 1] = tmp; } } } } /* ** 優化一:設置一個標誌位sign的bubble sort; */ void bubble_sort(int *str, int size) { int i = 0, j = 0; int tmp = 0, sign = 0; for (i = 0; i < size - 1; i++) { /* ** 每趟排序前將sign置爲0,如果相鄰元素進行了交換則sign>1; ** 否則,sign==0,沒有進行交換,排序完成,跳出循環; */ flag = 0; for (j = 0; j < size - 1 - i; j++) { if (str[j] > str[j + 1]) { tmp = str[j]; str[j] = str[j + 1]; str[j + 1] = tmp; sign++; } } if (0 == sign) break; } } /* ** 優化二:quick sort; */ void quicksort(int *str, int left, int right) { assert(str); /* **如果左邊大於或等於右邊,則該數組已經排序完成; */ if (left >= right) { return; } int i = left; int j = right; int key = str[left]; /* **當i=j時,一趟排序完成,將所有數分爲一大一小兩組; */ while (i < j) { /* **第一次從後向前遍歷,遇到第一個比key小的交換兩數位置; */ while ((i < j) && (key <= str[j])) { j--; } str[i] = str[j]; /* **第二次從前向後遍歷,遇到第一個比key大的交換兩數位置; */ while ((i < j) && (key >= str[i])) { i++; } str[j] = str[i]; } str[i] = key; /* **遞歸調用,完成左、右子序列的排序; */ quicksort(str, left, i - 1); quicksort(str, i + 1, right); }
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乾貨小知識:
當n較大,則應採用時間複雜度爲O(nlog2n)的排序方法:快速排序、堆排序或歸併排序序。
快速排序:是目前基於比較的內部排序中被認爲是最好的方法,當待排序的關鍵字是隨機分佈
時,快速排序的平均時間最短;
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