1.基本概念:
稳定性:等待排序的队列中有两个元素,排序前和后位置顺序不变。这个性质不是评价排序算法的标准,只在描述算法性质时使用。
2.插入排序:
2.1直接插入排序:要将元素插入有序队列,需要先寻找位置,然后队列该位置后的其他元素后移,最后插入。
void InsertSort(ElemType A[],int n){
int i,j;
for(i=2;i<=n;i++)
if(A[i]<A[i-1]){
A[0]=A[i]; //当作哨兵,A[0]没有元素
for(j=i-1;A[0]<A[j];--j)//从后向前寻找位置
A[j+1]=A[j]; //后移
A[j+1]=A[0]; //插入
}
}
2.2折半插入排序:折半查找后统一移动,最后插入。
void InsertSort(ElemType A[],int n){
int i,low,high,j,mid;
for(i=2;i<=n;i++){
A[0]=a[i];
low=1;high=i-1;
while(low<=high){
mid=(low+high)/2;
if(A[mid]>a[0]) high=mid-1;
else low=mid+1;
}
for(j=i-1;j>=high+1;--j)
A[j+1]=A[j];
A[high+1]=A[0];
}
}
2.3希尔排序(缩小增量排序):将排序表分割为若干个子表,把相隔x的数据分配在同一个子表,然后对子表进行直接插入排序,基本有序后再进行直接插入排序。
void ShellSort(ElemType A[],int n){
for(dk=n/2;dk>=1;dk=dk/2) //步长变化
for(i=dk+1;i<=n;++i)
if(A[i]<A[i-dk){ //插入A[i]
A[0]=A[i];
for(j=i-dk;j>0&&A[0]<A[j];j-=dk)
A[j+dk]=A[j]; //后移
A[j+dk]=A[0]; //插入
}
}
3.交换排序
3.1冒泡排序:两两比较相邻元素,逆序则交换,最终有序。
void BubbleSort(ElemType A[],int n){
for(i=0;i<n-1;i++)
flag=false; //交换标志
for(j=n-1;j>i;j--)
if(A[j-1]>A[j){ //如果是逆序
swap(A[j-1],a[j]); //交换
flag=true;
}
if(flag=false)
return;
}
}
3.2快速排序:在待排序列中取一个作为基准,然后通过一趟排序将序列以基准分割为两部分,前部分都小于基准,后部分都大于基准。然后在前后部分各取元素作为基准继续分割。
void QuickSort(ElemType A[],int low,int high){
if(low<high){
int pivotpos=Partition(A,iow,high);//分割
QuickSort(A,low,pivotpos-1); //对子表进行递归
QuickSort(A,pivotpos+1,high);
}
}
int Partition(ElemType A[],int n){
ElemType pivot=A[low]; //将第一个元素作为基准
while(low<high){
while(low<high && A[high]>=pivot) --high;
A[low]=A[high]; //将小元素前移
while(low<high && A[low]<=pivot) ++low;
A[high]=A[low]; //将大元素后移
}
A[low]=pivot; //将基准放置在最终的位置
return low; //将基准最终的位置返回
}
4选择排序
4.1简单选择排序:第x次排序就将最小的元素与第x个位置的元素交换。
void SelectSort(ElemType A[],int n){
for(i=0;i<n-1;i++){ //进行n-1次
min=i; //标记最小元素的位置
for(j=i+1;j<n;j++) //选择最小元素
if(A[j]<A[min]) min=j;
if(min!=i) swap(A[i],A[min]);
}
}
4.2堆排序:分为大根堆(最大的元素是根,其余节点均小于双亲节点),小根堆(与大根堆相反)。
//建立大根堆
void BuildMaxHeap(ElemType A[],int len){
for(int i=len/2;i>0;i--) //从n/2到1,反复调整
HeadAdjust(A,i,len);
}
void HeadAdjust(ElemType A[],int len,int k){
//k是根
A[0]=A[k]; //A[0]暂存根节点
for(i=2*k;i<=len;i*=2){ //选择较大节点向下选择
if(i,len&&A[i]<A[i+1])
i++; //选择较大节点的下标
if(A[0]>A[i]) break;
else{
A[k]=A[i]; //将A[i]调整到双亲节点
k=i; //修改k值,继续选择
}
}
A[k]=A[0];
}
//堆排序算法
void HeapSort(ElemType A[],int len){
BuildMaxHeap(A,len); //建堆
for(i=len;i>1;i--){ //n-1趟交换
Swap(A[i],A[1]); //交换堆顶元素,堆底元素
HeadAdjust(A,1,i-1) //把其他n-1个元素调整
}
}
5.两路归并排序:为了能够使多个有序表合并为一个,将它们两两合并。
//建立辅助数组B
ElemType *B=(ElemType *)malloc((n+1)*sizeof(ElemType));
void Merge(ElemType A[],int low,int mid,int high){
for(int k=low;k=i;k++)
B[k]=A[k]; //复制A的所有元素到B
for(i=low,j=mid+1,k=i;i<=mid&&j<=high;k++){
if(B[i]<=B[j]) //比较B的左右两段元素
A[k]=B[i++]; //较小值复制到A
else A[k]=B[j++];
}
while(i<=mid) A[k++]=B[i++];//如果第一个表没有检测完毕,复制
while(j<=high) A[k++]=B[j++];//如果第二个表没有检测完毕,复制
}
//两路归并排序算法
void MergeSort(ElemType A[],int low,int high){
if(low<high){
int mid=(low+high)/2; //分割成为两个子序列
MergeSort(A,low,mid); //对左子序列进行递归排序
MergeSort(A,mid+1,high); //对右子序列进行递归排序
MergeSort(A,low,mid,high); //归并
}
}
6.基数排序:借助关键字大小进行排序。
7.外部排序:之前的所有排序方法都进行在内存,但是对大文件进行排序时无法将所有数据放入内存,所以需要将等待数据储存到磁盘,然后分批调入。
7.1归并排序:先根据内存大小进行分割,然后调入内存使用内部排序方法排序,然后重新写回外存(此时叫做归并段),最后将这些归并段进行逐趟排序。
8.排序算法比较: