常见的排序算法总结

2021-05-18 09:29

阅读:515

标签:二叉树   gif   简单选择排序   ide   i++   free   root   inf   adjust   

写在前面:在我们找工作的过程中,经常会被问到是否了解常见的算法,所以,如果想在面试过程中有个良好的表现,对常见的排序算法有一定的了解是必须的。

 

七种常见排序算法总结

技术分享图片

第一类:交换排序

1、冒泡排序

原理说明:

(1)比较相邻的元素,如果第一个比第二个大,就交换它们两个;

(2)对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对,这样在最后的元素应该会是最大的数;

(3)针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个;

(4)重复步骤1~3,直到排序完成。

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include  2 
 3 int main()
 4 {
 5     int A[]={6,5,3,1,8,7,2,4};
 6     int n=sizeof(A)/sizeof(int);
 7     //从小到大
 8     int tmp=0;
 9     for(int i=0;i1;i++)
10     {
11         for(int j=0;j1-i;j++)
12         {
13             if(A[j]>A[j+1])
14             {
15                 tmp=A[j];
16                 A[j]=A[j+1];
17                 A[j+1]=tmp;
18             }
19         }
20     }
21     for(int i=0;i)
22     {
23         printf("%d ",A[i]);
24     }
25     return 0;
26 }
冒泡排序

2、快速排序

原理说明:

(1)从序列中挑出一个元素,作为"基准";

(2)把所有比基准值小的元素放在基准前面,所有比基准值大的元素放在基准的后面(相同的数可以到任一边),这个称为分区操作;

(3)对每个分区递归地进行步骤1~2,递归的结束条件是序列的大小是0或1,这时整体已经被排好序了。

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include  2 
 3 int part(int *A,int left,int right)
 4 {
 5     int pivot=left;
 6     int index=left+1;
 7     int tmp=0;
 8     for(int i=index;i)
 9     {
10         if(A[i]A[pivot])
11         {
12             tmp=A[i];
13             A[i]=A[index];
14             A[index]=tmp;
15             ++index;
16         }
17     }
18     tmp=A[pivot];
19     A[pivot]=A[index-1];
20     A[index-1]=tmp;
21     return index-1;
22 }
23 
24 void quickSort(int *A,int left,int right)
25 {
26     int pivotIndex;
27     if(leftright)
28     {
29         pivotIndex=part(A,left,right);
30         quickSort(A,left,pivotIndex-1);
31         quickSort(A,pivotIndex+1,right);
32     }
33 }
34 
35 int main()
36 {
37     int A[]={5,2,9,4,7,6,1,3,8};
38     int n=sizeof(A)/sizeof(int);
39     quickSort(A,0,n-1);
40     for(int i=0;i)
41     {
42         printf("%d ",A[i]);
43     }
44     return 0;
45 }
快速排序

第二类:插入排序

1、简单插入排序

原理说明:

(1)从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序;

(2)取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描;

(3)如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置;

(4)重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置;

(5)将新元素插入到该位置后;

(6)重复步骤2~5。

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include  2 
 3 int main()
 4 {
 5     int A[]={6,5,3,1,8,7,2,4};
 6     int n=sizeof(A)/sizeof(int);
 7     //从小到大
 8     int i,j,tmp;
 9     for(i=1;i)
10     {
11         tmp=A[i];
12         for(j=i-1;j>=0 && tmp)
13         {
14             A[j+1]=A[j];
15         }
16         A[j+1]=tmp;
17     }
18     for(i=0;i)
19     {
20         printf("%d ", A[i]);
21     }
22     return 0;
23 }
简单插入排序

2、希尔排序

原理说明:

(1)插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时,效率高,即可以达到线性排序的效率;

(2)插入排序一般来说是低效的,因为插入排序每次只能将数据移动一位。

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include  2 
 3 void shellSort(int *A,int n)
 4 {
 5     int step=n/2;
 6     int i,j,tmp;
 7     while(step>=1)
 8     {
 9         for(i=step;i)
10         {
11             tmp=A[i];
12             for(j=i-step;j>=0 && A[j]>tmp;j-=step)
13             {
14                 A[j+step]=A[j];
15             }
16             A[j+step]=tmp;
17         }
18         step/=2;
19     }
20 }
21 
22 int main()
23 {
24     int A[]={6,5,3,1,8,7,2,4};
25     int n=sizeof(A)/sizeof(int);
26     shellSort(A,n);
27     for(int i=0;i)
28     {
29         printf("%d ",A[i]);
30     }
31     return 0;
32 }
希尔排序

第三类:选择排序

1、简单选择排序

原理说明:

(1)初始时在序列中找到最小(大)元素,放到序列的起始位置作为已排序序列;

(2)再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,放到已排序序列的末尾;

(3)以此类推,直到所有元素均排序完毕。

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include  2 
 3 int main()
 4 {
 5     int A[]={6,5,3,1,8,7,2,4};
 6     int n=sizeof(A)/sizeof(int);
 7     //从小到大
 8     int index,tmp;
 9     for(int i=0;i1;i++)
10     {
11         index=i;
12         for(int j=i+1;j)
13         {
14             if(A[j]A[index])
15             {
16                 index=j;
17             }
18         }
19         tmp=A[i];
20         A[i]=A[index];
21         A[index]=tmp;
22     }
23     for(int i=0;i)
24     {
25         printf("%d ",A[i]);
26     }
27     return 0;
28 }
简单选择排序

2、堆排序

原理说明:

堆排序是指利用堆这种数据结构所设计的一种选择排序算法,堆是一种近似完全二叉树的结构。

(1)由输入的无序数组构造一个最大堆,作为初始的无序区;

(2)把堆顶元素(最大值)和堆尾元素互换;

(3)把堆(无序区)的尺寸缩小1,并从新的堆顶元素开始进行堆调整;

(4)重复步骤2,直到堆的尺寸为1。

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include  2 
 3 //堆调整
 4 void heapAdjust(int *A,int i,int size)
 5 {
 6     int leftChild=2*i+1;
 7     int rightChild=2*i+2;
 8     int root=i;
 9     if(leftChildA[root])
10     {
11         root=leftChild;
12     }
13     if(rightChildA[root])
14     {
15         root=rightChild;
16     }
17     int tmp;
18     if(root!=i)
19     {
20         tmp=A[i];
21         A[i]=A[root];
22         A[root]=tmp;
23         heapAdjust(A,root,size);
24     }
25 }
26 
27 void heapSort(int *A,int size)
28 {
29     //建立堆
30     for(int i=size/2-1;i>=0;i--)
31     {
32         heapAdjust(A,i,size);
33     }
34     int tmp;
35     for(int i=size-1;i>0;i--)
36     {
37         tmp=A[0];
38         A[0]=A[i];
39         A[i]=tmp;
40         heapAdjust(A,0,i);
41     }
42 }
43 
44 int main()
45 {
46     int A[]={6,5,3,1,8,7,2,4};
47     int n=sizeof(A)/sizeof(int);
48     heapSort(A,n);
49     for(int i=0;i)
50     {
51         printf("%d ",A[i]);
52     }
53     return 0;
54 }
堆排序

第四类:归并排序

1、二路归并排序

原理说明:

递归实现的归并排序是算法设计中分治策略的典型应用,我们将一个大问题分割成小问题分别解决,然后用所有小问题的答案来解决整个大问题。

(1)申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列;

(2)设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置;

(3)比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置;

(4)重复步骤3直到某一指针到达序列尾;

(5)将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include  2 #include  3 
 4 //合并两个已排好序的数组
 5 void merge(int *A,int left,int mid,int right)
 6 {
 7     int len=right-left+1;
 8     int *tmp=(int*)malloc(sizeof(int)*len);
 9     int i=left;
10     int j=mid+1;
11     int index=0;
12     while(iright)
13     {
14         tmp[index++]=A[i]];
15     }
16     while(imid)
17     {
18         tmp[index++]=A[i++];
19     }
20     while(jright)
21     {
22         tmp[index++]=A[j++];
23     }
24     for(int k=0;k)
25     {
26         A[left++]=tmp[k];
27     }
28     free(tmp);
29 }
30 
31 void mergeSort(int *A,int left,int right)
32 {
33     int mid;
34     if(leftright)
35     {
36         mid=(left+right)/2;
37         mergeSort(A,left,mid);
38         mergeSort(A,mid+1,right);
39         merge(A,left,mid,right);
40     }
41 }
42 
43 int main()
44 {
45     int A[]={6,5,3,1,8,7,2,4};
46     int n=sizeof(A)/sizeof(int);
47     mergeSort(A,0,n-1);
48     for(int i=0;i)
49     {
50         printf("%d ",A[i]);
51     }
52     return 0;
53 }
二路归并排序

 

附:在我们做笔试的过程中,经常会用到全排与组排的算法思想,所以在这里也一并的整理出来。

1、全排算法

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include 2 #include  3 
 4 void swap(int *p1,int *p2)
 5 {
 6     int t=*p1;
 7     *p1=*p2;
 8     *p2=t;
 9 }
10 
11 void permutation(int a[],int index,int size)
12 {
13     if(index==size)
14     {
15         for(int i=0;i)
16             printf("%d ",a[i]);
17         printf("\n");
18     }
19     else
20     {
21         for(int j=index;j)
22         {
23             swap(&a[j],&a[index]);
24             permutation(a,index+1,size);//此处用到递归思想
25             swap(&a[j],&a[index]);
26         }
27     }
28 }
29 
30 int main()
31 {
32     int n;
33     scanf("%d",&n);
34     int *a=(int*)malloc(sizeof(int)*n);
35     for(int i=0;i)
36         a[i]=i+1;
37     permutation(a,0,n);
38     free(a);
39     return 0;
40 }
全排算法

输入:

4

输出:

技术分享图片技术分享图片
1 2 3 4
1 2 4 3
1 3 2 4
1 3 4 2
1 4 3 2
1 4 2 3
2 1 3 4
2 1 4 3
2 3 1 4
2 3 4 1
2 4 3 1
2 4 1 3
3 2 1 4
3 2 4 1
3 1 2 4
3 1 4 2
3 4 1 2
3 4 2 1
4 2 3 1
4 2 1 3
4 3 2 1
4 3 1 2
4 1 3 2
4 1 2 3
全排输出

2、组排算法

代码实现:

技术分享图片技术分享图片
 1 #include 2 #include  3 
 4 void combine(int n,int m,int a[],int b[],const int M)
 5 {
 6     for(int j=n;j>=m;j--)
 7     {
 8         b[m-1]=j-1;
 9         if(m>1)combine(j-1,m-1,a,b,M);//用到了递归思想
10         else
11         {
12             for(int i=M-1;i>=0;i--)
13             {
14                 printf("%d ",a[b[i]]);
15             }
16             printf("\n");
17         }
18     }
19 }
20 
21 int main()
22 {
23     int n,m;
24     scanf("%d%d",&n,&m);
25     int *a=(int*)malloc(sizeof(int)*n);
26     int *b=(int*)malloc(sizeof(int)*m);
27     for(int i=0;i)
28         a[i]=i+1;
29     const int M=m;
30     combine(n,m,a,b,M);
31     free(a);
32     free(b);
33     return 0;
34 }
组排算法

输入:

4 3

输出:

技术分享图片技术分享图片
4 3 2
4 3 1
4 2 1
3 2 1
组排输出

 

后记:欢迎各路大神批评与指正!

常见的排序算法总结

标签:二叉树   gif   简单选择排序   ide   i++   free   root   inf   adjust   

原文地址:https://www.cnblogs.com/gcl0909031172/p/9744901.html


评论


亲,登录后才可以留言!