东师《计算机科学》20春在线作业2答案09

东师《计算机科学》20春在线作业2答
案09
本文档为东北师范大学“计算机科学”课程2020年春季学期在
线作业2的答案。

以下是各个问题的回答：
1. 什么是二分查找算法？描述其基本思想，时间复杂度和空间
复杂度。

二分查找算法是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法。

它的基本思想是：先确定整个查找区间的中间位置，然后将待查找
的值与中间位置的值进行比较。

如果待查找的值等于中间位置的值，则查找成功；如果待查找的值小于中间位置的值，则在数组的左半
部分继续查找；如果待查找的值大于中间位置的值，则在数组的右
半部分继续查找；以此类推，直到查找成功或者查找区间为空。

二分查找算法的时间复杂度为O(log n)，其中n 是数组的长度。

空间复杂度为 O(1)。

2. 冒泡排序算法的基本思想是什么？描述其时间复杂度和空间复杂度。

冒泡排序算法的基本思想是：比较相邻元素的大小，如果前一个元素比后一个元素大，则交换这两个元素，从而使较大的元素逐渐往数组的尾部移动，而较小的元素则逐渐往数组的头部移动。

通过多次比较和交换，最终把整个数组排序。

冒泡排序算法的时间复杂度为 O(n^2)，其中 n 是数组的长度。

空间复杂度为 O(1)。

3. 描述快速排序算法的基本思想。

比较其与冒泡排序算法的不同点。

快速排序算法的基本思想是：选取一个基准元素，将数组中小于基准元素的放到左边，大于基准元素的放到右边，然后分别对左右两个子数组进行递归排序。

在每次递归中，可以随机选取一个元素作为基准元素，或者选择左、右、中间三个元素的中位数作为基准元素，以提高快速排序算法的效率。

快速排序算法与冒泡排序算法的最大不同点是它采用了分治思想，通过递归地将数组分成较小的子数组来实现排序，因此快速排序算法的时间复杂度可以达到O(nlogn)，在平均情况下比冒泡排序算法更加高效。

以上就是本文对东北师范大学“计算机科学”课程2020年春季学期在线作业2答案的回答。

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