第九章 内部排序

d1
49 49 97 97 65 76
first final final finalfinal
27 13 38
first fir•void TwoWaySort(SqList &L) 单击此处编辑母版文本样式 { int first=1,final=1,i,j; • RfdTypf d[MAXSIZf+1]; //辅助存 for(j=first;d[j].kfy<L.r[i].kfy&&d[j].kfy 第二级 &&j<MAXSIZf;j++) 储 d[j-1].kfy=d[j].kfy; • d[1].kfy=L.r[1].kfy; 第三级 d[j-1].kfy=L.r[i].kfy; for(i=2;i<=L.lfngth;i++) first--; • { 第四级 } if(L.r[i].kfy>=d[1].kfy) //插入d1 •后 第五级 }
单击此处编辑母版文本样式 void ShfllInsfrt(SqList &L,int dk) 第二级 {// 1.前后记录位置的增量是dk,而不是1; // 2.r[0]只是暂存单元,不是哨兵。当j<=0时,插入位置已找到。 第三级 for(i=dk+1;i<=L.lfngth;++i) if (LT(L.r[i].kfy,L.r[i-dk].kfy)) 第四级 { // 需将L.r[i]插入有序增量子表 L.r[0]=L.r[i]; // 暂存在L.r[0] 第五级
for(j=i-1;Lt(L.r[0].kfy,L.r[j].kfy);- -j) L.r[j+1]=L.r[j]; L.r[j+1]=L.r[0];
} }
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单击此处编辑母版标题样式 性能分析
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 最好情况下（正序）： 第二级 比较次数：n-1 移动次数：2(n-1) 第三级 时间复杂度为O(n)。 第四级 第五级 最坏情况下（逆序）：
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单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第九章 内部排序 第四级 第五级
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单击此处编辑母版标题样式 课前导学
• • • • •
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单击此处编辑母版文本样式 – 稳定 第二级 – 空间代价：O(1) – 时间代价： 第三级 • 比较次数与待排记录的初始顺序无关，只 第四级 依赖记录个数 第五级
• 插入每个记录需要O(log2 i)次比较 • 最多移动i+1次，最少2次（临时记录） • 最佳情况下总时间代价为O(nlog2n) ，最 差和平均情况下仍为O(n2) 17
第四次排序: [5
第五次排序: [5 89 89j
6 6
24 24
6 6 Temp24 89 6
76 6
6
64 7 7
7
89 ] 64 64
24
24
89 ]
64
24
89 ]
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单击此处编辑母版标题样式 算法伪代码
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 void InsfrtSort（SqList &L） { 第二级 for(i=2;i<=L.lfngth;++i) 第三级 if LT(L.r[i].kfy,L.r[i-1].kfy) 第四级 { 第五级L.r[0]=L.r[i];
n-1 (n +2)(n -1) 比较次数： i = 2 i=1 n-1 (n +4)(n -1) 移动次数： i +1）= （ 2 i=1
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时间复杂度为O(n2)。
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单击此处编辑母版标题样式 性能分析
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单击此处编辑母版文本样式 • 熟练掌握各内部排序方法的基本思想；理 第二级 解排序方法“稳定”和“不稳定”的含义。 第三级 • 掌握排序过程和实现算法； 第四级 • 掌握各种排序方法和时间复杂度的分析方 第五级 法； • 了解各种排序方法的比较和选择。
• 单击此处编辑母版文本样式 • 第二级 •空间性能：需要一个记录的辅助空间。 第三级 •直接插入排序算法是一种稳定的排序算法。 第四级 • 第五级 简单、容易实现，适用于待排序记录基本有 序或待排序记录较小时。
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单击此处编辑母版标题样式 折半插入
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单击此处编辑母版文本样式 第二级 基本思想：把待排序的数据元素分成若干 第三级 个小组，对同一小组内的数据元素用直接插 入法排序；小组的个数逐次缩小；当完成了 第四级 所有数据元素都在一个组内的排序后排序过 第五级 程结束。希尔排序又称作缩小增量排序。
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单击此处编辑母版标题样式 希尔排序
49 32 56 49 27
27
不稳定性
32
49
49
56
排序过后不能使值相同的数据 保持原顺序中的相对位置
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单击此处编辑母版标题样式 基本操作
• • • • •
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单击此处编辑母版文本样式 大多数排序算法都有两个基本的操作： 第二级 (1) 比较两个排序码的大小； 第三级 (2) 改变指向记录的指针或移动记录本身。 第四级 注意： 第五级 第(2)种基本操作的实现依赖于待排序记 录的存储方式。
38 23
25 87 92 38
56 12 14 65 34 23 77 46 25 87 92 38 结果序列 12 14 23 25 34 38 46 56 65 77 87 92
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单击此处编辑母版标题样式 希尔插入算法
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如何排序？
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单击此处编辑母版标题样式 排序的分类
• • • • •
第二级 内部排序 第三级 第四级 第五级
交换式排序 选择式排序 插入式排序 归并排序 基数排序
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将欲处理的数据整个存放到内部存 单击此处编辑母版文本样式 储器中排序，数据可被随机存取
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单击此处编辑母版标题样式 插入排序
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 • 直接插入排序 第三级 • 折半插入排序 第四级 • 2-路插入排序 第五级 • 表插入排序 • 希尔排序
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有序序列
1 2 5 6 7 8
无序序列
3 0 9 4
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单击此处编辑母版标题样式 直接插入排序
• • • • •
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单击此处编辑母版文本样式 第二级 •子集合的数据元素个数从只有一个数据元素开始 第三级 逐次增大。 第四级 •当子集合大小最终和集合大小相同时排序完毕 第五级
单击此处编辑母版标题样式 算法描述
• • • • •
void BInsfrtSort（SqList &L） 单击此处编辑母版文本样式 { 第二级 for(i=2;i<=L.lfngth;++i) { 第三级 L.r[0]=L.r[i];low=1;high=i-1; 第四级 whilf(low<=high){ m=(low+high)/2; 第五级 if LT(L.r[0].kfy,L.r[m].kfy) flsf low=m+1;
单击此处编辑母版文本样式 • 9.1 概述 第二级 • 9.2 插入排序 第三级 • 9.3 快速排序 第四级 • 9.4 选择排序 第五级 • 9.5 归并排序 • 9.6 基数排序 • 9.7 各种内部排序方法的比较讨论
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单击此处编辑母版标题样式 学习目标
• • • • •
借助外部的辅助存储器（比如：硬盘），由 于数据是存在外存中，故数据不可随机被 存取
外部排序
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单击此处编辑母版标题样式 比较标准
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单击此处编辑母版文本样式 • 空间复杂度 第二级 时间复杂度 • 第三级 稳定性 • 稳定性 排序过后能使值相同的数据保 第四级 持原顺序中的相对位置 第五级
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单击此处编辑母版标题样式 2-路插入排序
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单击此处编辑母版文本样式 • 基本思想：增设同类型数组d,视为循 第二级 环向量。以d[1]为中心，原数列中比 第三级 d[1]小的往前插，比d[1]大的往后插 第四级 • 原数列：49 38 65 97 76 13 27 49 第五级 • d数组：