首先說下穩定排序和非穩定排序,簡單地說就是所有相等的數經過某種排序方法後,
仍能保持它們在排序之前的相對次序,我們就說這種排序方法是穩定的。反之,就是非穩定的。
幾個基本常見的排序,插入排序(包括直接插入,希爾插入,折半插入等),交換排序(包括冒泡排序,快速排序),選擇排序(簡單選擇,堆排序,樹形排序等),歸並排序,基數排序(多關鍵字,鏈式基數)。
簡單的說就是將序列分為有序序列和無序序列。每一趟排序都是將無序序列的第一個元素插入有序序列中。R[1… i-1] <- R[i…n] , 每次取R[i]插入到R[1… i-1]中。
步驟如下:
1> 在R[1 … i-1]中找到R[i]的插入位置k (0
2> 將R[k … i-1]均後移一位,K位置上插入R[i]
改進版:
1>在R[1 … i-1]中將R[i]從右向左一一比較,R[j] >R[i],則R[j]後移一位(j = i-1開始)
2>如果R[j] <=R[i],則j+1 為R[i]的插入位置
實現如下(包括測試):
#includeusing namespace std; void insert_sort(int a[],int len) { int i=0,j=0,temp=0; for(i=1;i =0&&temp
希爾排序算法是先將要排序的一組數按照某個增量d分成若干組,對每組中的元素進行排序,然後在用更小的增量來進行再次分組,並給每個分組重新排序,直到增量為1時,整個要排序的數被分成一組,排序結束。
形象點說,例如[R1 ,R2 , R3, R4,R5,R6,R7,R8],先增量d =len/2 =4 ,則先分成[R1 R5] ,[R2 R6] ,[R3 R7] ,[R4 R8]四組,進行組內排序;再d=d/2 =2,分成[R1 R3 R5R7] 和 [R2 R4 R6 R8]兩組,組內排序;再d=d/2=1,整個數組只剩一個大的分組[R1 , R2 , R3, R4,R5,R6,R7,R8],組內排序。全部結束。
實現如下(包括測試):
#includeusing namespace std; void shell_sort(int a[],int len) { int d,i,j,temp; for(d=len/2;d>0;d=d/2) { for(i=d;i =0&&temp<a[j];j-=d) {="" a[j+d]="a[j];" }="" void="" print_array(int="" a[],int="" len)="" for(int="" i="0;i
冒泡排序也叫起泡排序,顧名思義,就是每一趟,從左到右,兩兩比較,大的(小的)後移,最後最輕的氣泡到最後的位置R[i],為最大或最小值,然後下一趟,選出次大的到R[i-1],以此,到最後R[1],至此全部有序。(按照遞增遞減都可以)
實現如下:
/*a[0]..從a[0]最小開始 */
void bubble_sort(int a[],int len){ inti,j,temp; for(i=0;i=i;j--){ if(a[j+1]=i;j--){ if(a[j+1]
快速排序是一種劃分交換排序,采用的是分治法的策略。該方法的基本思想是:
1.先從數列中取出一個數作為基准數。
2.分區過程,將比這個數大的數全放到它的右邊,小於或等於它的數全放到它的左邊。
3.再對左右區間重復第二步,直到各區間只有一個數。
下面借助這篇文章的步驟描述,就會很好理解快速排序每一趟到底怎麼走的:
來源:http://blog.csdn.net/liuchen1206/article/details/6954074
以一個數組作為示例,取區間第一個數為基准數(pivot)。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
72
6
57
88
60
42
83
73
48
85
初始時,i = 0; j =9; X = a[i] = 72
由於已經將a[0]中的數保存到X中,可以理解成在數組a[0]上挖了個坑,可以將其它數據填充到這來。
從j開始向前找一個比X小或等於X的數。當j=8,符合條件,將a[8]挖出再填到上一個坑a[0]中。a[0]=a[8];i++;這樣一個坑a[0]就被搞定了,但又形成了一個新坑a[8],這怎麼辦了?簡單,再找數字來填a[8]這個坑。這次從i開始向後找一個大於X的數,當i=3,符合條件,將a[3]挖出再填到上一個坑中a[8]=a[3];j--;
數組變為:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
48
6
57
88
60
42
83
73
88
85
i = 3; j =7; X=72
再重復上面的步驟,先從後向前找,再從前向後找。
從j開始向前找,當j=5,符合條件,將a[5]挖出填到上一個坑中,a[3] = a[5]; i++;
從i開始向後找,當i=5時,由於i==j退出。
此時,i = j = 5,而a[5]剛好又是上次挖的坑,因此將X填入a[5]。
數組變為:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
48
6
57
42
60
72
83
73
88
85
可以看出a[5]前面的數字都小於它,a[5]後面的數字都大於它。因此再對a[0…4]和a[6…9]這二個子區間重復上述步驟就可以了。a[5]已經確定好位置。後面每一趟也是。
對挖坑填數進行總結
1.i =L; j = R; 將基准數挖出形成第一個坑a[i]。
2.j--由後向前找比它小的數,找到後挖出此數填前一個坑a[i]中。
3.i++由前向後找比它大的數,找到後也挖出此數填到前一個坑a[j]中。
4.再重復執行2,3二步,直到i==j,將基准數填入a[i]中。
具體實現如下(測試不重復,在前面的代碼上加個函數,都測試過): /*這裡的low和high是數組的頭和尾的下標*/ void quick_sort(int a[],int low,int high) { int i,j,pivot; if(low=pivot) j--; if(i
選擇排序的基本思想:每一次從待排序的記錄中選出關鍵字最小的記錄,順序的放在有序的序列的最後,直至全部記錄排序完畢。
而直接選擇排序就是n條記錄經過n-1次後,直接得到有序記錄。
實現如下:
void select_sort(int a[],int len) { inti,j,min,k; //min保存最小數,k記錄最小數的位置 for(i=0;i
堆排序是一種樹形選擇排序方法,它的特點是:在排序過程中,將A[n]看成是一棵完全二叉樹的順序存儲結構,利用完全二叉樹中雙親節點和孩子節點之間的內在關系,在當前無序區中選擇關鍵字最大(或最小)的元素。
堆的定義如下:n個關鍵字序列A[n]成為堆,當且僅當該序列滿足:
①L(i) <= L(2i)且L(i) <= L(2i+1) 或者 ②L(i) >=L(2i)且L(i) >= L(2i+1) 其中i屬於[1, n/2]。
滿足第①種情況的堆稱為小根堆(小頂堆),滿足第②種情況的堆稱為大根堆(大頂堆)。
如上的小根堆或大根堆,輸出堆頂的最小(大)值之後,使得剩下的n-1個元素的序列重新建成一個新的堆,則又得到n個數中的次小(大)值,如此反復,最後得到的有序序列,這個過程就是堆排序。
代碼實現:
void swap(int *a ,int *b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } void HeapAdjust(int a[],int i) { int left = 2*i+1;//左孩子節點 int right = 2*i + 2;//右孩子節點 int max = 0;//暫存最大元素下標 if(left <=heapsize && a[left] >a[i]) max = left; else max = i; if(right <= heapsize&& a[right] > a[max]) max = right; if(max != i)//表明當前的父節點並不是最大的 { swap(&a[i],&a[max]); HeapAdjust(a,max);//有交換就要遞歸把子樹也整成最大堆 } } void BuildHeap(int a[],int len) { int i = 0; heapsize = len; for( i = len/ 2;i >=0;i--)//非葉節點最大下標為/2 { HeapAdjust(a,i); } } //堆排序對要排序的序列有個要求就是下標是從1開始到size的,而並非常用的0~size-1 void heap_sort(int a[],int len) { int i; BuildHeap(a,len-1);//先建立初始的最大堆 for( i = len-1;i >=1;i--) { swap(&a[0],&a[i]);//把最大的元素放到最後面 heapsize--;//不再包括最大的元素 HeapAdjust(a,0); } //至此數組就已經從小到大排好序了, //如果要從大到小輸出,則倒著輸出就行了; //而如果要將序列從大到小排序,則應建立最小堆。 }
歸並是指將若干個已排序的子文件合並成一個有序的文件。常見的歸並排序有兩路歸並排序。
歸並操作的基本步驟如下:
1.申請兩個與已經排序序列相同大小的空間,並將兩個序列拷貝其中;
2.設定最初位置分別為兩個已經拷貝排序序列的起始位置,比較兩個序列元素的大小,依次選擇相對小的元素放到原始序列;
3.重復2直到某一拷貝序列全部放入原始序列,將另一個序列剩下的所有元素直接復制到原始序列尾。
設歸並排序的當前區間是R[low..high],三個步驟分別是:
1.分解:將當前區間一分為二,即求分裂點
2.求解:遞歸地對兩個子區間R[low..mid]和R[mid+1..high]進行歸並排序;
3.組合:將已排序的兩個子區間R[low..mid]和R[mid+1..high]歸並為一個有序的區間R[low..high]。
遞歸的終結條件:子區間長度為1(一個記錄自然有序)。
代碼實現:
void Merge(int *a, int p, int q, int r) { int n1 = q-p+1; int n2 = r-q; int *L = new int[n1+1]; int *R = new int[n2+1]; int i, j, k; for (i=0; i
http://blog.csdn.net/u012580566/article/details/47702955
實現如下:
int maxbit(int data[], int n) { int d = 1; //保存最大的位數 int p = 10; for(int i = 0; i < n; ++i) { while(data[i] >= p) { p *= 10; ++d; } } return d; } void radixsort(int data[], int n) //基數排序 { int d = maxbit(data, n); int tmp[n]; int count[10]; //計數器 int i, j, k; int radix = 1; for(i = 1; i <= d; i++) //進行d次排序 { for(j = 0; j < 10; j++) count[j] = 0; //每次分配前清空計數器 for(j = 0; j < n; j++) { k = (data[j] / radix) % 10; //統計每個桶中的記錄數 count[k]++; } for(j = 1; j < 10; j++) count[j] = count[j - 1] + count[j]; //將tmp中的位置依次分配給每個桶 for(j = n - 1; j >= 0; j--) //將所有桶中記錄依次收集到tmp中 { k = (data[j] / radix) % 10; tmp[count[k] - 1] = data[j]; count[k]--; } for(j = 0; j < n; j++) //將臨時數組的內容復制到data中 data[j] = tmp[j]; radix = radix * 10; } }