几种常见内部排序算法比较
常用排序算法分析比较
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常用排序算法分析比较排序算法是计算机科学中的基本概念之一,它主要用于对一组元素进行排序,使得这些元素按照某种规则有序排列。
常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等等,这些算法都有自己的特点和适用场景,下面针对这些排序算法进行分析比较。
1.冒泡排序冒泡排序是一种简单的排序算法,它的主要思想是依次比较相邻的两个元素,如果它们的顺序不对就交换它们的位置,可以保证每次循环后最后一个元素是已经排序好的。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1)。
2.插入排序插入排序是一种稳定的排序算法,它的基本思想是将待排序的数据分为两个区间,已排序区间和未排序区间,在未排序区间内遍历,将每个元素插入到已排序区间的合适位置。
插入排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1)。
3.选择排序选择排序是一种比较简单的排序算法,它的主要思想是通过不断选择未排序区间内的最小值,然后和未排序区间的第一个元素交换位置,以此类推,直到排序完毕。
选择排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1)。
4.快速排序快速排序是一种经典的排序算法,它的思想是采用分治的思想,将序列分为左右两个子序列,通过递归的方式对左右两个子序列进行快速排序,最后合并两个排好序的子序列。
快速排序的时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(logn)。
5.归并排序归并排序是一种稳定的排序算法,它的基本思想是采用分治的思想,将序列分为左右两个子序列,通过递归的方式对左右两个子序列进行排序,最后将两个排好序的子序列合并成一个有序序列。
归并排序的时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(n)。
通过比较以上五种排序算法,可以发现每种算法都有自己的特点和适用场景,对于元素数量较少的情况下,可以选择冒泡排序、插入排序或选择排序,这些算法思路简单易懂,实现也比较容易;对于大规模数据排序,可以选择归并排序或快速排序,因为它们的时间复杂度比较优秀。
内部排序比较 (实验报告+源程序)C++
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实验报告3实验名称:数据结构与软件设计实习题目:内部排序算法比较专业:生物信息学班级:01 姓名:学号:实验日期:2010.07.24一、实验目的:比较冒泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序;二、实验要求:待排序长度不小于100,数据可有随机函数产生,用五组不同输入数据做比较,比较的指标为关键字参加比较的次数和关键字移动的次数;对结果做简单的分析,包括各组数据得出结果的解释;设计程序用顺序存储。
三、实验内容对各种内部排序算法的时间复杂度有一个比较直观的感受,包括关键字比较次数和关键字移动次数。
将排序算法进行合编在一起,可考虑用顺序执行各种排序算法来执行,最后输出所有结果。
四、实验编程结果或过程:1. 数据定义typedef struct { KeyType key; }RedType; typedef struct { RedType r[MAXSIZE+1]; int length;}SqList;2. 函数如下,代码详见文件“排序比较.cpp”int Create_Sq(SqList &L)void Bubble_sort(SqList &L)//冒泡排序void InsertSort(SqList &L)//插入排序void SelectSort(SqList &L) //简单选择排序int Partition(SqList &L,int low,int high) void QSort(SqList &L,int low,int high)//递归形式的快速排序算法void QuickSort(SqList &L)void ShellInsert(SqList &L,int dk)//希尔排序void ShellSort(SqList &L,int dlta[ ])3. 运行测试结果,运行结果无误,如下图语速个数为20元素个数为100错误调试无。
各种排序算法的总结和比较
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各种排序算法的总结和比较1 快速排序(QuickSort )快速排序是一个就地排序,分而治之,大规模递归的算法。
从本质上来说,它是归并排序的就地版本。
快速排序可以由下面四步组成。
(1 )如果不多于1 个数据,直接返回。
(2 )一般选择序列最左边的值作为支点数据。
(3 )将序列分成2 部分,一部分都大于支点数据,另外一部分都小于支点数据。
(4 )对两边利用递归排序数列。
快速排序比大部分排序算法都要快。
尽管我们可以在某些特殊的情况下写出比快速排序快的算法,但是就通常情况而言,没有比它更快的了。
快速排序是递归的,对于内存非常有限的机器来说,它不是一个好的选择。
2 归并排序(MergeSort )归并排序先分解要排序的序列,从1 分成2 ,2 分成4 ,依次分解,当分解到只有1 个一组的时候,就可以排序这些分组,然后依次合并回原来的序列中,这样就可以排序所有数据。
合并排序比堆排序稍微快一点,但是需要比堆排序多一倍的内存空间,因为它需要一个额外的数组。
3 堆排序( HeapSort )堆排序适合于数据量非常大的场合(百万数据)。
堆排序不需要大量的递归或者多维的暂存数组。
这对于数据量非常巨大的序列是合适的。
比如超过数百万条记录,因为快速排序,归并排序都使用递归来设计算法,在数据量非常大的时候,可能会发生堆栈溢出错误。
堆排序会将所有的数据建成一个堆,最大的数据在堆顶,然后将堆顶数据和序列的最后一个数据交换。
接下来再次重建堆,交换数据,依次下去,就可以排序所有的数据。
4 Shell 排序( ShellSort )Shell 排序通过将数据分成不同的组,先对每一组进行排序,然后再对所有的元素进行一次插入排序,以减少数据交换和移动的次数。
平均效率是O(nlogn) 。
其中分组的合理性会对算法产生重要的影响。
现在多用D.E.Knuth 的分组方法。
Shell 排序比冒泡排序快5 倍,比插入排序大致快2 倍。
Shell 排序比起QuickSort ,MergeSort ,HeapSort 慢很多。
C语言中三种常见排序算法分析
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C语言中三种常见排序算法分析C语言中三种常见排序算法分析C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。
那么C语言中三种常见排序算法的分析情况是怎样的呢。
以下仅供参考!一、冒泡法(起泡法)算法要求:用起泡法对10个整数按升序排序。
算法分析:如果有n个数,则要进行n-1趟比较。
在第1趟比较中要进行n-1次相邻元素的两两比较,在第j趟比较中要进行n-j次两两比较。
比较的顺序从前往后,经过一趟比较后,将最值沉底(换到最后一个元素位置),最大值沉底为升序,最小值沉底为降序。
算法源代码:# includemain(){int a[10],i,j,t;printf("Please input 10 numbers: ");/*输入源数据*/for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);/*排序*/for(j=0;j<9;j++) /*外循环控制排序趟数,n个数排n-1趟*/for(i=0;i<9-j;i++) /*内循环每趟比较的次数,第j趟比较n-j次*/ if(a[i]>a[i+1]) /*相邻元素比较,逆序则交换*/{ t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}/*输出排序结果*/printf("The sorted numbers: ");for(i=0;i<10;i++)printf("%d ",a[i]);printf(" ");}算法特点:相邻元素两两比较,每趟将最值沉底即可确定一个数在结果的位置,确定元素位置的顺序是从后往前,其余元素可能作相对位置的调整。
可以进行升序或降序排序。
算法分析:定义n-1次循环,每个数字比较n-j次,比较前一个数和后一个数的大小。
第三章内部排序算法比较
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第三章内部排序算法比较3.1. 问题描述3.1.1 题目内容设计程序实现六种方法的内部排序:起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。
并对各个内部排序算法进行实测比较。
3.1.2 基本要求程序分别对六种常用的内部排序算法进行实测比较:起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。
待排序表的表长不小于100,其中数据要用随机数产生程序产生,要求用多组不同的输入数据进行比较,比较的指标为:有关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换计为3次的移动)。
3.1.3 待测试数据因为所产生的数据是随机数,所以只需要用户输入要产生的随机数的个数。
所以可根据需要设置以下一组数:5,10,50,300,1000,7000,20000,50000。
3.2. 需求分析3.2.1 程序的基本功能首先用户输入要测试的随机数的个数,然后可以进行各个选项对数据进行不同的测试,程序能分别输出用起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序所用的移动关键字的步数,以便比较各个排序算法的效率。
3.2.2 输入值的形式和范围程序设定输入的整型数据在100000之内。
3.2.3 输出形式程序将产生的随机数以数组的形式储存,并在屏幕上依次输出,排序后得到的有序数组也同样依次输出,同时输出跟踪的来的总移动步数。
3.2.4 测试数据要求在调试时,为了能方便判断得出的结果是否正确可使用数量小的随机数,如3、4、5。
在调试确定算法能得出正确结果后测试数据要求每组随机数的个数应大于100,最好更长,这样才能更加容易得出各个排序算法在时间上的不同。
3.3. 概要设计3.3.1 主程序流程及模块调用关系(1)主程序流程图:一. 产生随机数。
二. 各个排序算法图 3-1 程序流程图(2)模块调用关系图见下页:图 3-23.3.2 核心的粗线条伪码算法设置一个类class Algorithm{……..将各个排序算法的函数作为类中的构造函数……..}A;Algorithm Sorting( )1. 输入随机数的个数N;2. 调用随机数产生函数产生个N随机数并储存到Array[1]~~Array[N]中.3. 输入选择功能4.switch(c){case '1':调用起泡法对所产生的随机数进行排序;case '2':调用直接插入法对所产生的随机数进行排序;case '3':调用简单选择法对所产生的随机数进行排序;case '4':调用快速排序法对所产生的随机数进行排序;case '5':调用Shell排序对所产生的随机数进行排序;case '6':调用堆排序对所产生的随机数进行排序;case '7':产生下一组随机数据case '8':结束并退出程序3.4. 详细设计3.4.1 实现概要设计的数据类型.定义一个类,将每个算法都现在该类中:Class Algorithm{Public:Bubblesort(){……….}StraightInsertsort(){……….}Selectsort(){……….}Quiksort(){……….}Shellsort(){……….}Heapesort(){……….}}A;3.4.2 每个操作的伪码算法.(1).起泡法排序伪码算法:Algorithm BubbleSort( ){while(k>1){//i>1表明上一趟曾进行过记录交换设定一个记录最后一次交换位置的整型int lastExchangeIndex=1;for(int j=1;j<k;j++){作循环当后一个元素小于前一个时L.elem[j+1].key<L.elem[j].key{相互交换元素的值.记录交换的元素的位置}将一趟排序中无序序列中最后一个记录的位置传递给k,做下一次循环(2).直接插入排序的伪算法:Algorithm InsertSort()for(int i=2;i<=L.length;++i)判断如果第i个元素的值小于第i-1元素的值时{ 需将第i个元素插入有序子表将i元素复制为哨兵for(int j=i-1;L.elem[0].key<L.elem[j].key;--j)将元素记录后移然后将哨兵插入到正确位置}(3).Shell排序伪算法Algorithm ShellSort(){设置一个整型变量福初始值为5(dlta=5; ){ 做运算dlta = dlta/3+1;调用ShellInsert函数}当设置的整型变量大于1;ShellInsert( ) //ShellInsert函数{for(int i=dk+1;i<=L.length;++i)if(L.elem[i].key<L.elem[i-dk].key){ //需将L.elem.[i]插入有序增量子表L.elem[0]=L.elem[i];//暂存在L.elem.[0]int j=i-dk;do{ L.elem[j+dk] = L.elem[j];j = j - dk;}while(j > 0&&L.elem[0].key < L.elem[j].key); //记录后移,查找插入位置插入操作L.elem[j+dk]=L.elem[0];}(4). 快速排序伪算法:Algorithm QuikSort(){判断需要排序的数组长度,如果大于1{调用Partition函数,将Low 到Hight一分为二分别调用QSort函数,分别对高低子表进行递归排序} }Partition(sqlist &R,int low,int high) //划分函数{//对记录子序列R[low....high]进行一趟快速排序,并返回枢轴记录所在位置,//使得在它之前的记录的关键字均不大于它的关键字,在它之后的记录的关键//字均不小于它的关键字将枢轴记录移至数组的闲置地方;枢轴记录关键字;从表的两端交替地向中间扫描;将比枢轴记录小的记录移到底端将比枢轴记录大的记录移到高端枢轴记录移到正确位置(R.elem[low] = R.elem[0])返回枢轴的位置return low}void QSort(sqlist &R,int low,int high) 函数对记录序列R[s....t]进行快速排序{ 如果子表长度大于1{ 调用Partition对R[s...t]进行一次划分,并返回枢轴位置对底端子序列递归排序(QSort(R,low,pivotloc-1) ).对高断子序列递归排序(QSort(R,pivotloc+1,high) ).}3.4.3 主程序和其它模块的伪码算法.Algorithm main( )1. 函数运行,并先后调用菜单函数和随机数产生函数2. 进入while循环,再次调用菜单函数3.进入如下一个Switch语句,对各个功能进行调用switch(c){ case '1':调用起泡法对所产生的随机数进行排序;case '2':调用直接插入法对所产生的随机数进行排序;……….case '6':调用堆排序对所产生的随机数进行排序;case '7':产生下一组随机数据case '8':结束并退出程序3.5. 调试分析3.5.1 设计与调试过程中遇到的问题及分析、体会在程序的最初调试中因为没有把握好各个函数之间的调用关系,因而出现了许多错误,比如得不到排序结果等,然后将所有排序的函数都写在了一个类中,这样,只要声明一次,以后就可以非常方便,准确的调用各个函数了。
数据结构课程设计—内部排序算法比较
![数据结构课程设计—内部排序算法比较](https://img.taocdn.com/s3/m/45da7ada03d276a20029bd64783e0912a3167c15.png)
数据结构课程设计—内部排序算法比较在计算机科学领域中,数据的排序是一项非常基础且重要的操作。
内部排序算法作为其中的关键部分,对于提高程序的运行效率和数据处理能力起着至关重要的作用。
本次课程设计将对几种常见的内部排序算法进行比较和分析,包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序。
冒泡排序是一种简单直观的排序算法。
它通过重复地走访要排序的数列,一次比较两个数据元素,如果顺序不对则进行交换,并一直重复这样的走访操作,直到没有要交换的数据元素为止。
这种算法的优点是易于理解和实现,但其效率较低,在处理大规模数据时性能不佳。
因为它在最坏情况下的时间复杂度为 O(n²),平均时间复杂度也为O(n²)。
插入排序的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入,直到整个序列有序。
插入排序在数据量较小时表现较好,其平均时间复杂度和最坏情况时间复杂度也都是 O(n²),但在某些情况下,它的性能可能会优于冒泡排序。
选择排序则是每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(或最大)元素,然后放到已排序序列的末尾。
以此类推,直到全部待排序的数据元素排完。
选择排序的时间复杂度同样为O(n²),但它在某些情况下的交换操作次数可能会少于冒泡排序和插入排序。
快速排序是一种分治的排序算法。
它首先选择一个基准元素,将数列分成两部分,一部分的元素都比基准小,另一部分的元素都比基准大,然后对这两部分分别进行快速排序。
快速排序在平均情况下的时间复杂度为 O(nlogn),最坏情况下的时间复杂度为 O(n²)。
然而,在实际应用中,快速排序通常表现出色,是一种非常高效的排序算法。
归并排序也是一种分治算法,它将待排序序列分成若干个子序列,每个子序列有序,然后将子序列合并成一个有序序列。
排序算法十大经典方法
![排序算法十大经典方法](https://img.taocdn.com/s3/m/6180d3c09f3143323968011ca300a6c30d22f179.png)
排序算法十大经典方法
排序算法是计算机科学中的经典问题之一,它们用于将一组元素按照一定规则排序。
以下是十大经典排序算法:
1. 冒泡排序:比较相邻元素并交换,每一轮将最大的元素移动到最后。
2. 选择排序:每一轮选出未排序部分中最小的元素,并将其放在已排序部分的末尾。
3. 插入排序:将未排序部分的第一个元素插入到已排序部分的合适位置。
4. 希尔排序:改进的插入排序,将数据分组排序,最终合并排序。
5. 归并排序:将序列拆分成子序列,分别排序后合并,递归完成。
6. 快速排序:选定一个基准值,将小于基准值的元素放在左边,大于基准值的元素放在右边,递归排序。
7. 堆排序:将序列构建成一个堆,然后一次将堆顶元素取出并调整堆。
8. 计数排序:统计每个元素出现的次数,再按照元素大小输出。
9. 桶排序:将数据分到一个或多个桶中,对每个桶进行排序,最后输出。
10. 基数排序:按照元素的位数从低到高进行排序,每次排序只考虑一位。
以上是十大经典排序算法,每个算法都有其优缺点和适用场景,选择合适的算法可以提高排序效率。
数据结构的常用算法
![数据结构的常用算法](https://img.taocdn.com/s3/m/59137473c950ad02de80d4d8d15abe23482f03ba.png)
数据结构的常用算法一、排序算法排序算法是数据结构中最基本、最常用的算法之一。
常见的排序算法有冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。
1. 冒泡排序冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地比较相邻的两个元素,如果它们的顺序错误就将它们交换过来。
通过多次的比较和交换,最大(或最小)的元素会逐渐“浮”到数列的顶端,从而实现排序。
2. 选择排序选择排序是一种简单直观的排序算法,它每次从待排序的数据中选择最小(或最大)的元素,放到已排序序列的末尾,直到全部元素排序完毕。
3. 插入排序插入排序是一种简单直观的排序算法,它将待排序的数据分为已排序区和未排序区,每次从未排序区中取出一个元素,插入到已排序区的合适位置,直到全部元素排序完毕。
4. 快速排序快速排序是一种常用的排序算法,它采用分治的思想,通过一趟排序将待排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另一部分小,然后再按此方法对这两部分数据进行快速排序,递归地进行,最终实现整个序列有序。
5. 归并排序归并排序是一种稳定的排序算法,它采用分治的思想,将待排序的数据分成若干个子序列,分别进行排序,然后将排好序的子序列合并成更大的有序序列,直到最终整个序列有序。
二、查找算法查找算法是在数据结构中根据给定的某个值,在数据集合中找出目标元素的算法。
常见的查找算法有线性查找、二分查找、哈希查找等。
1. 线性查找线性查找是一种简单直观的查找算法,它从数据集合的第一个元素开始,依次比较每个元素,直到找到目标元素或遍历完整个数据集合。
2. 二分查找二分查找是一种高效的查找算法,它要求数据集合必须是有序的。
通过不断地将数据集合分成两半,将目标元素与中间元素比较,从而缩小查找范围,最终找到目标元素或确定目标元素不存在。
3. 哈希查找哈希查找是一种基于哈希表的查找算法,它通过利用哈希函数将目标元素映射到哈希表中的某个位置,从而快速地找到目标元素。
三、图算法图算法是解决图结构中相关问题的算法。
各种排序方法的综合比较
![各种排序方法的综合比较](https://img.taocdn.com/s3/m/544293e6cf2f0066f5335a8102d276a20029602f.png)
各种排序方法的综合比较在计算机科学中,排序是一种常见的算法操作,它将一组数据按照特定的顺序重新排列。
不同的排序方法具有不同的适用场景和性能特点。
本文将综合比较几种常见的排序方法,包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。
一、冒泡排序冒泡排序是一种简单但效率较低的排序方法。
它通过多次遍历数组,每次比较相邻的两个元素,将较大的元素逐渐“冒泡”到数组的末尾。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n为待排序元素的数量。
二、选择排序选择排序是一种简单且性能较优的排序方法。
它通过多次遍历数组,在每次遍历中选择最小的元素,并将其与当前位置交换。
选择排序的时间复杂度同样为O(n^2)。
三、插入排序插入排序是一种简单且适用于小规模数据的排序方法。
它通过将待排序元素逐个插入已排序的部分,最终得到完全有序的数组。
插入排序的时间复杂度为O(n^2),但在实际应用中,它通常比冒泡排序和选择排序更快。
四、快速排序快速排序是一种高效的排序方法,它通过分治法将数组划分为两个子数组,其中一个子数组的所有元素都小于另一个子数组。
然后递归地对两个子数组进行排序,最终将整个数组排序完成。
快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn),但最坏情况下可能达到O(n^2)。
五、归并排序归并排序是一种稳定且高效的排序方法。
它通过将数组分成两个子数组,递归地对两个子数组进行排序,然后合并两个有序的子数组,得到最终排序结果。
归并排序的时间复杂度始终为O(nlogn),但它需要额外的空间来存储临时数组。
综合比较上述几种排序方法,可以得出以下结论:1. 冒泡排序、选择排序和插入排序都属于简单排序方法,适用于小规模数据的排序。
它们的时间复杂度都为O(n^2),但插入排序在实际应用中通常更快。
2. 快速排序和归并排序都属于高效排序方法,适用于大规模数据的排序。
它们的时间复杂度都为O(nlogn),但快速排序的最坏情况下性能较差,而归并排序需要额外的空间。
十大经典排序法
![十大经典排序法](https://img.taocdn.com/s3/m/38b7df7af6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8dfb.png)
十大经典排序法
1. 冒泡排序(Bubble Sort):通过不断比较相邻元素并交换位置来排序,每一轮将最大的元素冒泡到最后。
2. 选择排序(Selection Sort):通过找到当前未排序部分的最小元素,将其放置到已排序部分的末尾,逐步构建有序序列。
3. 插入排序(Insertion Sort):将未排序元素逐个插入到已排序部分的正确位置,从而逐步构建有序序列。
4. 希尔排序(Shell Sort):是插入排序的改进版本,通过比较相隔一定间隔的元素进行排序,逐渐缩小间隔直至为1。
5. 归并排序(Merge Sort):采用分治策略,将待排序序列不断拆分为子序列,然后将子序列排序并合并得到最终有序序列。
6. 快速排序(Quick Sort):也是采用分治策略,通过选择一个基准元素将序列划分为左右两部分,分别对两部分进行排序。
7. 堆排序(Heap Sort):利用二叉堆的性质来进行排序,将待排序元素构建成最大(最小)堆,然后依次取出堆顶元素并调整堆结构。
8. 计数排序(Counting Sort):适用于元素值范围较小的情况,通过统计元素出现的次数,然后根据统计结果得到有序序列。
9. 桶排序(Bucket Sort):将元素根据大小分配到不同的桶中,每个桶内部再分别进行排序,最后将各个桶中的元素合并得到有序序列。
10. 基数排序(Radix Sort):将待排序元素按照位数进行排序,先按个位排序,再按十位排序,依此类推,直到最高位排序完成。
用Java实现常见的8种内部排序算法
![用Java实现常见的8种内部排序算法](https://img.taocdn.com/s3/m/527a9153a9956bec0975f46527d3240c8447a1c4.png)
⽤Java实现常见的8种内部排序算法⼀、插⼊类排序插⼊类排序就是在⼀个有序的序列中,插⼊⼀个新的关键字。
从⽽达到新的有序序列。
插⼊排序⼀般有直接插⼊排序、折半插⼊排序和希尔排序。
1. 插⼊排序1.1 直接插⼊排序/*** 直接⽐较,将⼤元素向后移来移动数组*/public static void InsertSort(int[] A) {for(int i = 1; i < A.length; i++) {int temp = A[i]; //temp ⽤于存储元素,防⽌后⾯移动数组被前⼀个元素覆盖int j;for(j = i; j > 0 && temp < A[j-1]; j--) { //如果 temp ⽐前⼀个元素⼩,则移动数组A[j] = A[j-1];}A[j] = temp; //如果 temp ⽐前⼀个元素⼤,遍历下⼀个元素}}/*** 这⾥是通过类似于冒泡交换的⽅式来找到插⼊元素的最佳位置。
⽽传统的是直接⽐较,移动数组元素并最后找到合适的位置*/public static void InsertSort2(int[] A) { //A[] 是给定的待排数组for(int i = 0; i < A.length - 1; i++) { //遍历数组for(int j = i + 1; j > 0; j--) { //在有序的序列中插⼊新的关键字if(A[j] < A[j-1]) { //这⾥直接使⽤交换来移动元素int temp = A[j];A[j] = A[j-1];A[j-1] = temp;}}}}/*** 时间复杂度:两个 for 循环 O(n^2)* 空间复杂度:占⽤⼀个数组⼤⼩,属于常量,所以是 O(1)*/1.2 折半插⼊排序/** 从直接插⼊排序的主要流程是:1.遍历数组确定新关键字 2.在有序序列中寻找插⼊关键字的位置* 考虑到数组线性表的特性,采⽤⼆分法可以快速寻找到插⼊关键字的位置,提⾼整体排序时间*/public static void BInsertSort(int[] A) {for(int i = 1; i < A.length; i++) {int temp = A[i];//⼆分法查找int low = 0;int high = i - 1;int mid;while(low <= high) {mid = (high + low)/2;if (A[mid] > temp) {high = mid - 1;} else {low = mid + 1;}}//向后移动插⼊关键字位置后的元素for(int j = i - 1; j >= high + 1; j--) {A[j + 1] = A[j];}//将元素插⼊到寻找到的位置A[high + 1] = temp;}}2. 希尔排序希尔排序⼜称缩⼩增量排序,其本质还是插⼊排序,只不过是将待排序列按某种规则分成⼏个⼦序列,然后如同前⾯的插⼊排序⼀般对这些⼦序列进⾏排序。
数据结构(C语言版)实验报告 (内部排序算法比较)
![数据结构(C语言版)实验报告 (内部排序算法比较)](https://img.taocdn.com/s3/m/f4f111275a8102d276a22fa9.png)
《数据结构与算法》实验报告一、需求分析问题描述:在教科书中,各种内部排序算法的时间复杂度分析结果只给出了算法执行时间的阶,或大概执行时间。
试通过随机数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数,以取得直观感受。
基本要求:(l)对以下6种常用的内部排序算法进行比较:起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。
(2)待排序表的表长不小于100000;其中的数据要用伪随机数程序产生;至少要用5组不同的输入数据作比较;比较的指标为有关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换计为3次移动)。
(3)最后要对结果作简单分析,包括对各组数据得出结果波动大小的解释。
数据测试:二.概要设计1.程序所需的抽象数据类型的定义:typedef int BOOL; //说明BOOL是int的别名typedef struct StudentData { int num; //存放关键字}Data; typedef struct LinkList { int Length; //数组长度Data Record[MAXSIZE]; //用数组存放所有的随机数} LinkList int RandArray[MAXSIZE]; //定义长度为MAXSIZE的随机数组void RandomNum() //随机生成函数void InitLinkList(LinkList* L) //初始化链表BOOL LT(int i, int j,int* CmpNum) //比较i和j 的大小void Display(LinkList* L) //显示输出函数void ShellSort(LinkList* L, int dlta[], int t,int* CmpNum, int* ChgNum) //希尔排序void QuickSort (LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //快速排序void HeapSort (LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //堆排序void BubbleSort(LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //冒泡排序void SelSort(LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //选择排序void Compare(LinkList* L,int* CmpNum, int* ChgNum) //比较所有排序2 .各程序模块之间的层次(调用)关系:二、详细设计typedef int BOOL; //定义标识符关键字BOOL别名为int typedef struct StudentData //记录数据类型{int num; //定义关键字类型}Data; //排序的记录数据类型定义typedef struct LinkList //记录线性表{int Length; //定义表长Data Record[MAXSIZE]; //表长记录最大值}LinkList; //排序的记录线性表类型定义int RandArray[MAXSIZE]; //定义随机数组类型及最大值/******************随机生成函数********************/void RandomNum(){int i; srand((int)time(NULL)); //用伪随机数程序产生伪随机数for(i=0; i小于MAXSIZE; i++) RandArray[i]<=(int)rand(); 返回;}/*****************初始化链表**********************/void InitLinkList(LinkList* L) //初始化链表{int i;memset(L,0,sizeof(LinkList));RandomNum();for(i=0; i小于<MAXSIZE; i++)L->Record[i].num<=RandArray[i]; L->Length<=i;}BOOL LT(int i, int j,int* CmpNum){(*CmpNum)++; 若i<j) 则返回TRUE; 否则返回FALSE;}void Display(LinkList* L){FILE* f; //定义一个文件指针f int i;若打开文件的指令不为空则//通过文件指针f打开文件为条件判断{ //是否应该打开文件输出“can't open file”;exit(0); }for (i=0; i小于L->Length; i++)fprintf(f,"%d\n",L->Record[i].num);通过文件指针f关闭文件;三、调试分析1.调试过程中遇到的问题及经验体会:在本次程序的编写和调试过程中,我曾多次修改代码,并根据调试显示的界面一次次调整代码。
三种常用内部排序算法探讨
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3 简单选择排序
31 基本思想 . 在待排序 的一组数据 元素中. 出最小 的一个数据元素 与第一个 选 位置 的数据元素交换 : 然后在剩下 的数据元素 当中再找最小 的与第二 个位置 的数据元素交换 . 如此循 环到只剩下最后一个数据元素为止 。 3 排 序 过 程 . 2 关键字 : 31 874 1 第一趟( 将最小值 1 出与第一个 数 8 选 交换位置) :
0 引 言
排序是程序设计中非常重要的内容 .每一种语言都涉及 到排 序 , 它的功能是将一组无序的数据变成有序 . 结果有两种 : 升序或者降序。 排序依 据所涉及的存储器 不同 . 分为两大类 : 分别是 内部排序 和外部 排序 本文主要介绍 内部排序. 指待排序列完全存放在 内存 中所进行 的排 序过程 . 适合不太大 的元素序列 常用的内部排序方法有 : 冒泡法 排序 、 简单选择排序 、 直接插入排序 , 每一 种排序方法 的基 本思想 、 排 序过程各不相 同. 现将该三种排序方法进行分析 . 主要从排序的思想 、 排序的过程 以及算法 的稳定性三个方面进行探讨
21 年 01
第 2 期 9
S I N E E H 0 O YIF R A I N CE C &T C N L G O M TO N
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科技信息
三种常用内部排序算法探讨
袁 利芬 郑 道都 ( 商丘职业技术学院软件学院 河南 商丘 4 6 0 ) 70 0
【 要】 摘 排序是计算机程序设计 中一项经常而又重要的操作 , 研究排序算法具有 重要 的理论意义和广泛的应用价值 。本 文论述 了常用的 三种 内 部排序 算法, 并比较 了它们的异 同, 最后得 出一定指导意义的结论。 【 关键词 】 排序算 法; 冒泡排序 ; 简单选择排序 ; 直1 47 】 第二次【 1 47 】 结 果【 】 41 7
【十大经典排序算法(动图演示)】 必学十大经典排序算法
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【十大经典排序算法(动图演示)】必学十大经典排序算法0.1 算法分类十种常见排序算法可以分为两大类:比较类排序:通过比较来决定元素间的相对次序,由于其时间复杂度不能突破O(nlogn),因此也称为非线性时间比较类排序。
非比较类排序:不通过比较来决定元素间的相对次序,它可以突破基于比较排序的时间下界,以线性时间运行,因此也称为线性时间非比较类排序。
0.2 算法复杂度0.3 相关概念稳定:如果a原本在b前面,而a=b,排序之后a仍然在b的前面。
不稳定:如果a原本在b的前面,而a=b,排序之后a 可能会出现在b 的后面。
时间复杂度:对排序数据的总的操作次数。
反映当n变化时,操作次数呈现什么规律。
空间复杂度:是指算法在计算机内执行时所需存储空间的度量,它也是数据规模n的函数。
1、冒泡排序(Bubble Sort)冒泡排序是一种简单的排序算法。
它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。
走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
1.1 算法描述比较相邻的元素。
如果第一个比第二个大,就交换它们两个;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;针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个;重复步骤1~3,直到排序完成。
1.2 动图演示1.3 代码实现1.unction bubbleSort(arr) {2. varlen = arr.length;3. for(vari = 0; i arr[j+1]) {// 相邻元素两两对比6. vartemp = arr[j+1];// 元素交换7. arr[j+1] = arr[j];8. arr[j] = temp;9. }10. }11. }12. returnarr;13.}2、选择排序(Selection Sort)选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。
河北工业大学_ 数据结构实验报告_ 内部排序算法效率比较平台的设计与实现
![河北工业大学_ 数据结构实验报告_ 内部排序算法效率比较平台的设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/197e01a684254b35eefd34e2.png)
实验五内部排序算法效率比较平台的设计与实现1.试验内容1、问题描述各种内部排序算法的时间复杂度分析结果只给出了算法执行时间的阶,或大概执行时间。
设计和实现内部排序算法效率比较平台,通过随机的数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数,以取得直观的感受。
2、基本要求(1)对以下6种常用的内部排序算法进行比较:起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。
(2)待排序的表长不小于100;其中的数据要用伪随机数产生程序产生;至少要用5组不同的输入数据作比较;比较的指标为有关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换计为3次移动)。
(3)最后要对结果作出简单分析,包括对各组数据得出结果波动大小的解释。
3、测试数据由随机数产生器生成。
4、实现提示主要工作是设法在已知算法中的适当位置插入对关键字的比较次数和移动次数的计数操作。
程序还可以考虑几组数据的典型性,如,正序、逆序和不同程度的乱序。
注意采用分块调试的方法。
2.试验目的掌握多种排序方法的基本思想,如直接插入、冒泡、简单选择、快速、堆、希尔排序等排序方法,并能够用高级语言实现。
3.流程图4.源程序代码#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#define le 100struct point{char key[11];};//冒泡法void maopao(point c[]){point a,b[le];int i,j,jh=0,bj=0,q;for(i=0;i<le;i++){b[i]=c[i];};for(i=0;i<le;i++){for(j=le-1;j>i;j--){bj=bj+1;q=strcmp(b[i].key,b[j].key);if(q==1){a=b[i];b[i]=b[j];b[j]=a;jh=jh+3;};};};cout<<"冒泡法:"<<endl<<"完成的序列如下:"<<endl;for(i=0;i<le;i++){cout<<b[i].key<<" ";};cout<<endl<<"共进行比较"<<bj<<"次,进行交换"<<jh<<"次"<<endl<<"***************************"<<endl;};//直接插入排序void zhijiecharu(point c[]){point b[le+1];int i,j,jh=0,bj=0,q;for(i=0;i<le;i++){b[i+1]=c[i];};for(i=2;i<=le+1;i++){q=strcmp(b[i].key,b[i-1].key);bj=bj+1;if(q==-1){b[0]=b[i];b[i]=b[i-1];jh=jh+2;q=strcmp(b[0].key,b[i-2].key);bj=bj+1;for(j=i-2;q==-1;j--){b[j+1]=b[j];jh=jh+1;q=strcmp(b[0].key,b[j-1].key);bj=bj+1;};b[j+1]=b[0];jh=jh+1;};};cout<<"直接插入排序:"<<endl<<"完成的序列如下:"<<endl;for(i=1;i<le+1;i++){cout<<b[i].key<<" ";};cout<<endl<<"共进行比较"<<bj<<"次,进行交换"<<jh<<"次"<<endl<<"***************************"<<endl;};//void shellinsert(point c[],int dk,int d[]){int j,i,q;point a;for(i=dk+1;i<le+1;i++){q=strcmp(c[i].key,c[i-dk].key);d[0]=d[0]+1;if(q==-1){a=c[i];q=strcmp(a.key,c[i-dk].key);d[0]=d[0]+1;d[1]=d[1]+1;for(j=i-dk;j>0&&q==-1;j=j-dk){c[j+dk]=c[j];d[1]=d[1]+1;q=strcmp(a.key,c[j-dk].key);};c[j+dk]=a;d[1]=d[1]+1;};};};void shellsort(point c[],int dlta[],int t){int k,d[2],i;d[0]=0;d[1]=0;point b[le+1];for(k=0;k<le;k++){b[k+1]=c[k];};for(k=0;k<t;k++)shellinsert(b,dlta[k],d);cout<<"希尔排序:"<<endl<<"完成的序列如下:"<<endl;for(i=1;i<le+1;i++){cout<<b[i].key<<" ";};cout<<endl<<"共进行比较"<<d[0]<<"次,进行交换"<<d[1]<<"次"<<endl<<"***************************"<<endl;};//希尔排序void xier(point c[]){int dlta[20],t,i;t=le/2;for(i=0;i<20;i++){dlta[i]=t+1;if(t==0)break;t=t/2;};t=i+1;shellsort(c,dlta,t);};//简单选择排序void jiandanxuanze(point c[]){point a,b[le];int i,j,jh=0,bj=0,q,w;for(i=0;i<le;i++){b[i]=c[i];};for(i=0;i<le-1;i++){q=i;for(j=i+1;j<le;j++){bj=bj+1;w=strcmp(b[q].key,b[j].key);if(w==1)q=j;};if(q==i)continue;else {a=b[i];b[i]=b[q];b[q]=a;jh=jh+3;};};cout<<"简单选择排序排序:"<<endl<<"完成的序列如下:"<<endl;for(i=0;i<le;i++){cout<<b[i].key<<" ";};cout<<endl<<"共进行比较"<<bj<<"次,进行交换"<<jh<<"次"<<endl<<"***************************"<<endl;};int partition(point c[],int low,int high,int d[]){point a,b;int jh=0,bj=0,q;a=c[low];while(low<high){q=strcmp(c[high].key,a.key);d[0]=d[0]+1;while(low<high&&q!=-1){high--;q=strcmp(c[high].key,a.key);d[0]=d[0]+1;};b=c[low];c[low]=c[high];c[high]=b;d[1]=d[1]+3;q=strcmp(c[low].key,a.key);d[0]=d[0]+1;while(low<high&&q!=1){low++;q=strcmp(c[low].key,a.key);d[0]=d[0]+1;};b=c[low];c[low]=c[high];c[high]=b;d[1]=d[1]+3;};return(low);};void qsort(point c[],int low,int high,int d[]) {int pivotloc;if(low<high){pivotloc=partition(c,low,high,d);qsort(c,low,pivotloc-1,d);qsort(c,pivotloc+1,high,d);};};//快速排序void kuaisu(point c[]){point b[le];int i,d[2];d[0]=0;d[1]=0;for(i=0;i<le;i++){b[i]=c[i];};qsort(b,0,le-1,d);cout<<"快速排序:"<<endl<<"完成的序列如下:"<<endl;for(i=0;i<le;i++){cout<<b[i].key<<" ";};cout<<endl<<"共进行比较"<<d[1]<<"次,进行交换"<<d[0]<<"次"<<endl<<"***************************"<<endl;};void diu(point b[],int we,int *jh,int *bj){point a;int i,q;for(i=we/2-1;i>=0;i--){q=strcmp(b[i].key,b[2*i].key);*bj=*bj+1;if(q==-1){a=b[i];b[i]=b[2*i];b[2*i]=a;*jh=*jh+3;};if(2*i+1<we){q=strcmp(b[i].key,b[2*i+1].key);*bj=*bj+1;if(q==-1){a=b[i];b[i]=b[2*i+1];b[2*i+1]=a;*jh=*jh+3;};};};a=b[we-1];b[we-1]=b[0];b[0]=a;*jh=*jh+3;};//堆排序void diup(point c[]){point b[le];int i,jh=0,bj=0,*j,*bl;j=&jh;bl=&bj;for(i=0;i<le;i++){b[i]=c[i];};for(i=le;i>1;i--){diu(b,i,j,bl);};cout<<"堆排序:"<<endl<<"完成的序列如下:"<<endl;for(i=0;i<le;i++){cout<<b[i].key<<" ";};cout<<endl<<"共进行比较"<<bj<<"次,进行交换"<<jh<<"次"<<endl<<"***************************"<<endl;};void main(){int i,j,n=10,ans,an;char b[]="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"; point a[le];for(i=0;i<le;i++){n=10;an=rand()*(n-1)/RAND_MAX+1;n=26;for(j=0;j<an;j++){ans=rand()*(n-0)/RAND_MAX+0;a[i].key[j]=b[ans];};a[i].key[j]='\0';};for(i=0;i<le;i++){cout<<a[i].key<<endl;};zhijiecharu(a);maopao(a);xier(a);jiandanxuanze(a);kuaisu(a);diup(a);}参考自百度文库5.实验结果运行结果如下:直接插入排序:完成的序列如下:***************************冒泡法:完成的序列如下:***************************希尔排序:*************************** 简单选择排序排序:完成的序列如下:*************************** 快速排序:完成的序列如下:*************************** 堆排序:。
五种常用的排序算法详解
![五种常用的排序算法详解](https://img.taocdn.com/s3/m/79b19ce648649b6648d7c1c708a1284ac850053b.png)
五种常用的排序算法详解排序算法是计算机科学中的一个重要分支,其主要目的是将一组无序的数据按照一定规律排列,以方便后续的处理和搜索。
常用的排序算法有很多种,本文将介绍五种最常用的排序算法,包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。
一、冒泡排序冒泡排序是最简单的排序算法之一,其基本思想是反复比较相邻的两个元素,如果顺序不对就交换位置,直至整个序列有序。
由于该算法的操作过程如同水中的气泡不断上浮,因此称之为“冒泡排序”。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),属于较慢的排序算法,但由于其实现简单,所以在少量数据排序的场景中仍然有应用。
以下是冒泡排序的Python实现代码:```pythondef bubble_sort(arr):n = len(arr)for i in range(n-1):for j in range(n-i-1):if arr[j] > arr[j+1]:arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]return arr```二、选择排序选择排序也是一种基本的排序算法,其思想是每次从未排序的序列中选择最小数,然后放到已排序的序列末尾。
该算法的时间复杂度同样为O(n^2),但与冒泡排序相比,它不需要像冒泡排序一样每次交换相邻的元素,因此在数据交换次数上略有优势。
以下是选择排序的Python代码:```pythondef selection_sort(arr):n = len(arr)for i in range(n-1):min_idx = ifor j in range(i+1, n):if arr[j] < arr[min_idx]:min_idx = jarr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]```三、插入排序插入排序是一种简单直观的排序算法,其基本思想是通过构建有序序列,对于未排序的数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入该元素。
内部排序算法比较毕业设计(论文)word格式
![内部排序算法比较毕业设计(论文)word格式](https://img.taocdn.com/s3/m/3827abd66edb6f1aff001fdc.png)
内部排序算法的比较一目的利用《数据结构》课程的相关知识完成各种内部排序算法的比较,计算出每种内部排序算法的关键字比较次数,移动次数几其时间复杂度。
利用C/C++语言进行程序设计,并规范地完成课程设计报告。
通过课程设计,巩固和加深对线性表、栈、队列、字符串、树、图、查找、排序等理论知识的理解;掌握现实复杂问题的分析建模和解决方法(包括问题描述、系统分析、设计建模、代码实现、结果分析等);提高利用计算机分析解决综合性实际问题的基本能力。
二需求分析1、基本要求(1) 对以下10种内部排序算法进行比较:起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序、折半插入排序、二路插入排序、归并排序、基数排序。
(2) 待排序表的表长不小于100;其中的数据要用伪随机数产生器产生;至少要用5组不同的输入数据做比较;比较的指标为关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换为3次移动)。
(3) 针对不同的输入表长做试验,观测检查两个指标相对表长的变换情况。
(4) 随机产生的数据保存到文件input.txt中,将各个算法的关键字比较次数和关键字移动次数的比较分析结果,显示输出到屏幕,并保存到Out.txt文件中。
2、数据测试测试数据由系统随机数生成器生成,并且保存到文件件input.txt中。
三概要设计1、获取随机数void InitList(SqList &H,SqList L),动态法分配数组,以存储关键字。
void GetKey(SqList &L,int n),产生随机数,即产生关键字。
2、始终内部排序法函数:InsertSort(H1,w),直接插入排序函数。
BInsertsort(H6,w),折半插入排序函数。
P2_InsertSort(H7,w),2_路插入排序函数。
Shellsort(H2,dlta,7,w),希尔排序函数。
BubbleSort(H3,w)冒泡排序函数。
六大经典算法
![六大经典算法](https://img.taocdn.com/s3/m/25d104c885868762caaedd3383c4bb4cf7ecb7b9.png)
六大经典算法经典算法是计算机科学中非常重要的一部分,它们被广泛应用于各种领域,包括数据结构、排序、搜索、图论和机器学习等。
下面我将介绍六大经典算法,分别是:冒泡排序、快速排序、插入排序、选择排序、归并排序和二分查找。
一、冒泡排序冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历要排序的列表,比较相邻的元素,并按照大小顺序交换它们。
通过多次遍历,将最大的元素逐渐“冒泡”到列表的末尾,直到整个列表有序为止。
二、快速排序快速排序是一种高效的排序算法,它采用分治的思想,将一个待排序的列表不断划分为两个子列表,然后分别对子列表进行排序,最后将排序好的子列表合并起来。
快速排序的关键在于选择一个基准元素,并根据基准元素将列表划分为左右两个子列表,然后递归地对子列表进行排序。
三、插入排序插入排序是一种简单直观的排序算法,它的工作原理是将一个元素插入到已排序的列表中的适当位置,从而得到一个新的有序列表。
插入排序的核心思想是将待排序的列表分为已排序和未排序两部分,然后依次将未排序部分的元素插入到已排序部分中。
四、选择排序选择排序是一种简单的排序算法,它每次从待排序的列表中选择最小(或最大)的元素,然后将其放到已排序的列表的末尾。
通过多次选择最小(或最大)元素,选择排序可以得到一个有序的列表。
五、归并排序归并排序是一种高效的排序算法,它采用分治的思想,将一个待排序的列表递归地划分为两个子列表,然后分别对子列表进行排序,最后将排序好的子列表合并起来。
归并排序的关键在于将两个有序的子列表合并成一个有序的列表。
六、二分查找二分查找是一种高效的查找算法,它适用于有序列表。
二分查找的核心思想是不断地将待查找的区间分为两部分,然后根据目标值与中间值的大小关系,确定接下来要查找的区间,直到找到目标值或查找区间为空。
总结:以上六大经典算法分别是冒泡排序、快速排序、插入排序、选择排序、归并排序和二分查找。
这些算法在计算机科学中具有重要的地位,它们不仅可以用来解决排序和查找问题,还可以应用于其他领域,如图论、机器学习等。
常见的算法有哪些
![常见的算法有哪些](https://img.taocdn.com/s3/m/f5f0513eba68a98271fe910ef12d2af90242a810.png)
常见的算法有哪些算法是计算机科学的基础,通过一系列的操作步骤将输入转换为输出。
算法的好坏直接影响着计算机程序执行效率和程序的优化。
在实际的编程中,我们常常需要根据具体问题应用不同的算法,以达到最佳的计算效果。
本篇论文将对常见的算法进行概述和分析。
一、排序算法排序是计算机科学中的一个非常基础的问题,其作用不仅限于程序的实现,也包括了整个数据库、计算机图形学和人工智能等领域。
排序算法可以分为内部排序和外部排序两大类。
1、内部排序内部排序指所有排序操作在内存中完成,不需要额外的存储空间。
常见的内部排序算法包括:(1)冒泡排序冒泡排序是一种非常简单但效率较低的排序算法,其基本思想是通过不断的交换相邻元素,将最大值逐渐推向数组的末端。
该算法的时间复杂度为O(n^2)。
(2)选择排序选择排序是一种效率相对较高的排序算法,其基本思想是在每一轮遍历中选择最小元素,与前面元素进行交换。
该算法的时间复杂度为O(n^2)。
(3)插入排序插入排序是一种效率稍高的排序算法,其基本思想是将数组不断地插入到已排序的数组中。
该算法的时间复杂度为O(n^2)。
(4)快速排序快速排序是一种性能最优的排序算法之一,其基本思想是通过不断地划分数据集合,将问题规模逐渐缩小。
该算法的时间复杂度为O(nlogn)。
(5)归并排序归并排序是一种稳定而有效的排序算法,其基本思想是将数据按照一定的规则划分,然后将分开的数据不断合并。
该算法的时间复杂度为O(nlogn)。
2、外部排序外部排序指在内存空间有限的情况下,通过硬盘或其他外部存储设备进行排序。
常见的外部排序算法包括多路归并排序、败者树排序、平衡树排序等。
二、搜索算法搜索算法是一种通过在数据集合中查找特定元素的算法。
在计算机科学中,搜索算法通常涉及一组操作,以在数据集合中查找目标。
常见的搜索算法包括:1、线性搜索线性搜索也称为顺序搜索,其基本思想是依次遍历数据集合,直到查找到特定元素为止。
该算法的时间复杂度为O(n)。
软件工程师常见算法解析
![软件工程师常见算法解析](https://img.taocdn.com/s3/m/99470e0032687e21af45b307e87101f69e31fb01.png)
软件工程师常见算法解析软件工程师在日常工作中经常需要运用算法来解决各种问题。
算法是软件开发的核心,它们能够高效地处理数据和执行任务。
本文将解析软件工程师常见的一些算法,包括排序算法、搜索算法和图算法。
一、排序算法解析排序算法是软件工程师经常使用的一类算法,可将数据按照某种规则进行排序。
以下是几种常见的排序算法:1. 冒泡排序(Bubble Sort)冒泡排序通过遍历数据多次,比较相邻的元素,并根据规则交换它们的位置,将较大或者较小的元素移至数组的一端。
这种排序算法的时间复杂度为O(n^2),适用于小规模数据。
2. 插入排序(Insertion Sort)插入排序将数据分为已排序和未排序两部分,每次从未排序部分中选择一个元素插入到已排序部分的合适位置。
这种排序算法的时间复杂度为O(n^2),在数据部分有序时表现良好。
3. 快速排序(Quick Sort)快速排序采用分治法的思想,通过选择一个元素作为基准,将数组划分为两个子数组,其中一个子数组中的元素都小于基准,另一个子数组中的元素都大于基准。
然后递归地对子数组进行快速排序。
这种排序算法的平均时间复杂度为O(nlogn),在大规模数据时表现优异。
二、搜索算法解析搜索算法可以在给定的数据集中查找特定的元素或者满足特定条件的元素。
以下是几种常见的搜索算法:1. 二分查找(Binary Search)二分查找要求在已排序的数组中查找特定元素。
它通过反复将待查找区间分成两部分,并利用中间元素与目标元素进行比较,来确定目标元素是否在数组中。
这种搜索算法的时间复杂度为O(logn),适用于大规模有序数组。
2. 广度优先搜索(BFS)广度优先搜索是一种用于图和树的搜索算法。
它从起始节点开始,逐层遍历节点,直到找到目标节点或者遍历完整个图。
这种搜索算法的时间复杂度为O(V+E),其中V是顶点数,E是边数。
3. 深度优先搜索(DFS)深度优先搜索也是一种用于图和树的搜索算法。
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常见内部排序算法比较
排序算法是数据结构学科经典的内容,其中内部排序现有的算法有很多种,究竟各有什么特点呢?本文力图设计实现常用内部排序算法并进行比较。
分别为起泡排序,直接插入排序,简单选择排序,快速排序,堆排序,针对关键字的比较次数和移动次数进行测试比较。
问题分析和总体设计
ADT OrderableList
{
数据对象:D={ai| ai∈IntegerSet,i=1,2,…,n,n≥0}
数据关系:R1={〈ai-1,ai〉|ai-1, ai∈D, i=1,2,…,n}
基本操作:
InitList(n)
操作结果:构造一个长度为n,元素值依次为1,2,…,n的有序表。
Randomizel(d,isInverseOrser)
操作结果:随机打乱
BubbleSort( )
操作结果:进行起泡排序
InserSort( )
操作结果:进行插入排序
SelectSort( )
操作结果:进行选择排序
QuickSort( )
操作结果:进行快速排序
HeapSort( )
操作结果:进行堆排序
ListTraverse(visit( ))
操作结果:依次对L种的每个元素调用函数visit( )
}ADT OrderableList
待排序表的元素的关键字为整数.用正序,逆序和不同乱序程度的不同数据做测试比较,对关键字的比较次数和移动次数(关键字交换计为3次移动)进行测试比较.要求显示提示信息,用户由键盘输入待排序表的表长(100-1000)和不同测试数据的组数(8-18).每次测试完毕,要求列表现是比较结果.
要求对结果进行分析.
详细设计
1、起泡排序
算法:核心思想是扫描数据清单,寻找出现乱序的两个相邻的项目。
当找到这两个项目后,交换项目的位置然后继续扫描。
重复上面的操作直到所有的项目都按顺序排好。
bubblesort(struct rec r[],int n)
{
int i,j;
struct rec w;
unsigned long int compare=0,move=0;
for(i=1;i<=n-1;i++)
for(j=n;j>=i+1;j--)
{
if(r[j].key<r[j-1].key)
{
w=r[j];
r[j]=r[j-1];
r[j-1]=w;
move=move+3;
}
compare++;
}
printf("\nBubbleSort compare= %ld,move= %ld\n",compare,move);
}
2、直接插入排序
算法:经过i-1遍处理后,L[1..i-1]己排好序。
第i遍处理仅将L[i]插入L[1..i-1]的适当位置,使得L[1..i]又是排好序的序列。
要达到这个目的,我们可以用顺序比较的方法。
首先比较L[i]和L[i-1],如果L[i-1]≤ L[i],则L[1..i]已排好序,第i遍处理就结束了;否则交换L[i]与L[i-1]的位置,继续比较L[i-1]和L[i-2],直到找到某一个位置j(1≤j≤i-1),使得L[j] ≤L[j+1]时为止。
insertsort(struct rec r[],int n)
{
int i,j;
unsigned long int compare=0,move=0;
for(i=2;i<=n;i++)
{compare++;
r[0]=r[i];
move++;
j=i-1;
while(r[0].key {r[j+1]=r[j];
j--;
move++;
++compare;}
r[j+1]=r[0];
move++;
}
printf("\nInsertSort compare= %ld,move= %ld\n",compare,move);
}
3、简单选择排序
算法:首先找到数据清单中的最小的数据,然后将这个数据同第一个数据交换位置;接下来找第二小的数据,再将其同第二个数据交换位置,以此类推。
selectsort(struct rec r[],int n)
{
unsigned long int compare=0,move=0;
int i,j,k;
struct rec w;
for(i=1;i<=n-1;i++)
{ k=i;
for(j=i+1;j<=n;j++)
{ if(r[j].key>r[k].key) {k=j; compare++; }
w=r[i];
r[i]=r[k];
r[k]=w;
move=move+3;
}
}
printf("\nSelectSort compare= %ld,move= %ld\n",compare,move);
}
4、快速排序
算法:首先检查数据列表中的数据数,如果小于两个,则直接退出程序。
如果有超过两个以上的数据,就选择一个分割点将数据分成两个部分,小于分割点的数据放在一组,其余的放在另一组,然后分别对两组数据排序。
通常分割点的数据是随机选取的。
这样无论你的数据是否已被排列过,你所分割成的两个字列表的大小是差不多的。
而只要两个子列表的大小差不多。
q(struct rec r[],int s,int t)
{
int i=s,j=t;
if(s<t)
{
r[0]=r[s]; ++a; c++;
do{
while(j>i&&r[j].key>=r[0].key)
{j--;
++a; }
if(i<j)
{ r[i]=r[j];
i++;
c++; }
while(i<j&&r[i].key<=r[0].key)
{i++;
++a; }
if(i<j)
{ r[j]=r[i];
j--;
c++; }
} while(i<j);
r[i]=r[0];
c++;
q(r,s,j-1);
q(r,j+1,t);
}
}
5. 堆排序
基本思想:堆排序是一树形选择排序,在排序过程中,将R[1..N]看成是一颗完全二叉树的顺序存储结构,利用完全二叉树中双亲结点和孩子结点之间的内在关系来选择最小的元素。
(2)堆的定义: N个元素的序列K1,K2,K3,...,Kn.称为堆,当且仅当该序列满足特性:
Ki≤K2i Ki ≤K2i+1(1≤ I≤ [N/2])
sift(struct rec r[],int l,int m)
{
int i,j;
struct rec w;
i=l; j=2*i;
w=r[i];
while(j<=m)
{
if(j<m&&r[j].key<r[j+1].key) { j++; }
if(w.key<r[j].key)
{
r[i]=r[j];
i=j;
j=2*i;
}
else j=m+1;
}
r[i]=w;
}
heapsort(struct rec r[],int n)
{
unsigned long int compare=-1,move=-1; struct rec w;
int i;
int a;
for(i=n/2;i>=1;i--) a=sift(r,i,n);
compare++;
move++;
for(i=n;i>=2;i--)
{
w=r[i];
r[i]=r[1];
r[1]=w;
a=sift(r,1,i-1);
compare+=a;
move+=a;
}
}
小结:
1.学会使用随机函数randomize( )为数组赋初值要在头文件中添加#include 。
2.在做此程序之前基本上是在理解了各种排序过程以后完成的。
3.对排序算法的总结:
(1)若n较小(如n≤50),可采用直接插入或直接选择排序。
当记录规模较小时,直接插入排序较好;否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人,应选直接选择排序为宜。
(2)若文件初始状态基本有序(指正序),则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜;
(3)若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序。
快速排序是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法,当待排序的关键字是随机分布时,快速排序的平均时间最短;堆排序所需的辅助空间少于快速排序,并且不会出现快速排序可能出现的最坏情况。
这两种排序都是不稳定的。