第六章-交换类排序

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C语言数组的五种简单排序，选择法排序，冒泡法排序、交换法排序、插入法排序、折半法排序

C语⾔数组的五种简单排序，选择法排序，冒泡法排序、交换法排序、插⼊法排序、折半法排序⽂章⽬录1、选择法排序选择法排序是指每次选择索要排序的数组中的最⼩值（这⾥是由⼩到⼤排序，如果是由⼤到⼩排序则需要选择最⼤值）的数组元素，将这些数组元素的值与前⾯没有进⾏排序的数组元素值进⾏互换代码实现需要注意的是：声明⼀个数组和两个整形变量，数组⽤于存储输⼊的数字，⽽整形变量⽤于存储最⼩的数组元素的数值与该元素的位置，在我的代码中实现为a[] temp position。

代码具体如下#include<stdio.h>int main(){int m,n,k;printf("please input the length of the array:");scanf("%d",&k);int a[k];int temp;int position;printf("please input the number of the array:\n");for(m=0;m<k;m++){printf("a[%d]=",m+1);scanf("%d",&a[m]);}/*从⼩到⼤排序*/for(m=0;m<k-1;m++){temp=a[m]; //设置当前的值为最⼩值position=m; //记录当前的位置for(n=m+1;n<k;n++){if(a[n]<temp){temp=a[n]; //如果找到⽐当前的还要⼩的数值，则更换最⼩的数值与位置position=n;}}a[position]=a[m];a[m]=temp;}for(m=0;m<k;m++){printf("%d\t",a[m]);}return 0;}结果如下2、冒泡法排序冒泡法排序就是值在排序时，每次⽐较数组中相邻的两个数组元素的值，将⽐较⼩的（从⼩到⼤排序算法，如果是从⼤到⼩排序算法就是将较⼤的数排在较⼩的数前⾯）排在⽐较⼤的前⾯在代码实现的过程中：声明⼀个数组与⼀个整型变量，数组⽤于存放数据元素，整型变量⽤于交换时作为中间变量。

C语言第六章数组

2.
6
6.1 排序问题
3. 初始化
类型名数组名[数组长度]={初值表}；初值表中依次放着数组元素的初值。例如： int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}；静态存储的数组如果没有初始化，系统自动给所有的数组元素赋0。即 static int b[5]; 等价于 static int b[5]={0,0,0,0,0}; 初始化也可以只针对部分元素，如 static int b[5]={1,2,3}; 只对数组b的前3个元素赋初值，其余元素的初值为0。又如 int f[20]={0,1}; 对数组f的前两个元素赋初值，其余元素的值不确定。
18
6.2 矩阵中最大值的位置
4. 使用二维数组编程
例7：定义一个3*2的二维数组a，数组元素的值由下式给出，按矩阵的形式输出a。a[i][j]=i+j(0≤i ≤2, 0≤j ≤1)，见文件p131ex7-6.cpp
i
j
第1次第2次第3次第4次第5次
第6次
0 0 1 1 2
2
0 1 0 1 0
9
6.1 排序问题
4. 使用一维数组编程
例4：输入一个正整数n(1<n≤10)，再输入n个整数，将它们存入数组a中。 ① 输出最小值和它所对应的下标。 ② 将最小值与第一个数交换，输出交换后的n个数。数组的长度在定义时必须确定，如果无法确定需要处理的数据数量，至少也要估计其上限，并将该上限值作为数组长度。因为n ≤10，数组长度就取上限10。此外，如果用变量 index记录最小值对应的下标，则最小值就是a[index]。见p124ex7-4.cpp
8
6.1 排序问题
4. 使用一维数组编程

C语言程序设计教案第6章21-24

选择排序以纸牌为例选择冒泡排序的执行过程，构造数据存储方式，通过动画与流程图展示算法设计思路，最后编程实现算法设计。指出两种排序的不同之处。
【问题】两种排序算法哪一种排序效率更高，高在什么地方？
6.2嵌套与递归设计与应用（0.5学时）
教学内容
（1）函数的嵌套。
（2）函数的递归设计与应用。
讲解思路
（1）函数的嵌套
二维数组作为函数参数：用实例来说明数组传递数据的重要作用。
【实践】编写程序实现（1）中的例题。
5.4模块化设计中程序代码的访问和应用实例（1学时）
教学内容
（1）模块化设计中程序代码的访问。
（2）应用实例。
讲解思路
（1）模块化设计中程序代码的访问举例说明用指针可以访问程序代码。
（2）应用实例。
计算器增加一个连续相加的功能。
(3)教师程序编写：让学生观摩程序的编写、运行及产生结果的过程，与知识点一一对应，加深理解。
(4)学生用手机C语言模拟器编写程序：题目与例题类似，但小有变化，让学生在设计中的错误。
(5)问答：就一些知识点的变化与学生进行问答互动。
(6)就（4）和（5）中同学们的表现给出部分平时分，为了鼓励同学们的参与积极性，答对者加2-3分。
（3）掌握模块间批量数据传递的方法，提高综合应用程序设计的能力。
重点：简单的排序算法、嵌套与递归设计与应用、模块间的批量数据传递。
难点：递归调用、学生成绩管理综合用例。
教学方法及手段
(1)课件：根据本节课程设计的内容及计划安，逐步展现知识点。
(2)板书：针对学生在学习和练习过程中出现的问题，进行补充讲解。调节课堂节奏，给学生思考的时间。
模块化设计中程序代码的访问
应用实例

置换-选择排序总结

Prim 算法和Kruskal算法的执行过程以及时间复杂度等。 Dijkstra算法和Floyd算法在执行过程中，辅助数据结构的变化（即迭代过程）。拓扑排序的过程和结果。AOE网求关键路径的过程中各参量的变化，包括事件的最早发生事件和最迟发生时间、活动的最早开始时间和最晚开始时间。有关图的算法设计都可以通过修改图的遍历算法实现。静态和动态查找的具体方法、平均查找长度的定义等。折半查找重点。二叉排序树的算法设计。平衡二叉树的定义和平衡调整的过程，判断平衡旋转的类型、进行平衡旋转等。 B—树与B+树的定义、特点、深度与关键码个数之间的关系、B—树的插入和删除的操作过程等。散列的基本思想、处理冲突的方法、平均查找长度的计算等。主要考查应用各种散列函数以及各种处理冲突的方法构造散列表的过程，以及计算查找成功情况下的平均比较次数。
[示例]利用败者树
FO 空 WA(4个记录) 空 FI 36,21,33,87,23,7,62,16, 54,43,29,… 空 21 21,23 21,23,33 21,23,33,36 21,23,33,36,62 21,23,33,36,62,87 21,23,33,36,62,87||7 … 36,21,33,87 36,23,33,87 36,7,33,87 36,7,62,87 16,7,62,87 1,62,16,54, 43,29,… 7,62,16,54, 43,29,… 62,16,54,43,29,… 16,54,43,29,… 54,43,29,… 43,29,… 29,… …
k阶哈夫曼树示例
长度分别为2，3，6，9，12，17，18，24的8 个初始归并段进行3路归并，求最佳归并树。 91 24 9
5 0 2 3
20 6

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。

DSA-6

2) 测试 l 和 r：若l < r,则转( 3 )，否则(l > r, 即 l = r+1 )转( 4 )；
3) 交换：交换A[l]和A[r]，转( 1 )；(目的是使 l 和 r 都至少向其前进方向前进一步)
4) 此时A[i],…A[j]被划分成为满足条件的两部分A[i],…A[l-1]和 A[l],…,A[j]。 3 应用技术学院 1 4 1 5 9 2 6 5 3
计算机专业基础课程电子信箱:program_000@
}
应用技术学院
第 6 章排序
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6.2 快速排序—划分交换排序
void QuickSort ( int i , int j ) 五、快速排序算法 /*对外部数组A 的元素A[i ],…,A[j]进行快速排序*/ { keytype pivot; int k; //关键字大于等于pivot的记录在序列中的起始下标 int pivotindex ; //关键字为pivot的记录在数组A中的下标 pivotindex = FindPivot ( i , j ); if( pivotindex != 0 ) { //递归终止条件 pivot=A[pivotindex].key; k=Partition ( i , j , pivot ); QuickSort ( i , k -1); QuickSort ( k , j ); } }//对数组A[1],…,A[n]进行快速排序可调用QuickSort(1,n)实现计算机专业基础课程电子信箱:program_000@ 应用技术学院
2)通过基准元素v 把表(文件,数据集合)划分成左、右两部分，使得左边的各记录的关键字都小于v ；右边的各记录的关键字都大于等于v；(如何划分？) 3)重复(1)~(2)，分别对左边和右边部分递归的进行快速排序；

概述插入排序交换排序选择排序归并排序基数排序外部排序小结

Type getKey ( ) { return key; } //提取关键字 void setKey ( const Type x ) { key = x; } //修改 Element<Type> & operator = //赋值 ( Element<Type> & x ) { this = x; } int operator == ( Type & x ) //判this == x { return ! ( this->key >x || x < this->key ); } int operator != ( Type & x ) //判this != x { return this->key < x || x < this->key ; } int operator <= ( Type & x ) //判this x { return ! (this->key > x ); } int operator >= ( Type & x ) //判this x { return ! (this->key < x ); } int operator < ( Type & x ) //判this < x { return this->key > x; }
KCN i n(n 1) / 2 n / 2,
2 i 1 n 1
RMN (i 2) (n 4)(n 1) / 2 n / 2
2 i 1
n 1

若待排序对象序列中出现各种可能排列的概率相同，则可取上述最好情况和最坏情况的平均情况。在平均情况下的关键字比较次数和对象移动次数约为 n2/4。因此，直接插入排序的时间复杂度为 o(n2)。直接插入排序是一种稳定的排序方法。

Python的十种常见算法

Python的⼗种常见算法⼗种排序算法1. 常见算法分类⼗种常见排序算法⼀般分为以下⼏种：（1）⾮线性时间⽐较类排序：a. 交换类排序（快速排序、冒泡排序）b. 插⼊类排序（简单插⼊排序、希尔排序）c. 选择类排序（简单选择排序、堆排序）d. 归并排序（⼆路归并排序、多路归并排序）（2）线性时间⾮⽐较类排序：a. 技术排序b. 基数排序c. 桶排序总结：（1）在⽐较类排序种，归并排序号称最快，其次是快速排序和堆排序，两者不相伯仲，但是有⼀点需要注意，数据初始排序状态对堆排序不会产⽣太⼤的影响，⽽快速排序却恰恰相反。

（2）线性时间⾮⽐较类排序⼀般要优于⾮线性时间⽐较类排序，但前者对待排序元素的要求较为严格，⽐如计数排序要求待待排序数的最⼤值不能太⼤，桶排序要求元素按照hash分桶后桶内元素的数量要均匀。

线性时间⾮⽐计较类排序的典型特点是以空间换时间。

2. 算法描述于实现2.1 交换类排序交换类排序的基本⽅法是：两两⽐较待排序记录的排序码，交换不满⾜顺序要求的偶对，直到全部满⾜位置。

常见的冒泡排序和快速排序就属于交换类排序。

2.1.1 冒泡排序算法思想：从数组中第⼀个数开始，依次便利数据组中的每⼀个数，通过相邻⽐较交换，每⼀轮循环下来找出剩余未排序数终端最⼤数并“冒泡”⾄数列的顶端。

算法步骤：（1）从数组中第⼀个数开始，依次与下⼀个数⽐较并次交换⽐⾃⼰⼩的数，直到最后⼀个数。

如果发⽣交换，则继续下⾯的步骤，如果未发⽣交换，则数组有序，排序结束，此时时间复杂度未O(n)；（2）每⼀轮“冒泡”结束后，最⼤的数将出现在乱序数列的最后⼀位。

重复步骤1。

稳定性：稳定排序。

时间复杂度：O(n)⾄O(n2)，平均时间复杂度为O(n2)。

最好的情况：如果待排序数据列为正序，则⼀趟排序就可完成排序，排序码的⽐较次数为(n-1)次，且没有移动，时间复杂度为O(n)。

最坏的情况：如果待排序数据序列为逆序，则冒泡排序需要(n-1)趟起泡，每趟进⾏（n-i）次排序码的⽐较和移动，即⽐较和移动次数均达到最⼤值：⽐较次数：Cmax=∑i=1n−1(n−i)=n(n−1)/2=O(n^2)移动次数等于⽐较次数，因此最坏时间复杂度为O(n^2)实例代码：# 冒泡排序def bubble_sort(nums):for i in range(len(nums)-1): # 这个循环负责冒泡排序进⾏的次数for j in range(len(nums)-i-1): # j为列表下标if nums[j] > nums[j+1]:nums[j], nums[j+1] = nums[j+1], nums[j]return numsprint(bubble_sort([45, 32, 8, 33, 12, 22, 19, 97]))# 输出：[8, 12, 19, 22, 32, 33, 45, 97]2.1.2 快速排序冒泡排序是在相邻的两个记录进⾏⽐较和交换，每次交换只能上移或下移⼀个位置，导致总的⽐较与移动次数较多。

6--分组交换与分组交换网

第六章分组交换与分组交换网
2021/4/6
1
交换分为电路交换(CS)和分组交换(PS)。这两种交换的机制存在本质的区别。理论与实际均已表明，按照电话业务的特征设计的电路交换不适合于计算机数据通信，而分组交换则是根据数据业务的特征设计的交换技术。
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2
6.1 分组交换技术与分组交换网
2021/4/6
20
几种常见的路由选择策略：
固定路由选择（根据路由表固定路径见p164）洪泛法路由选择（向所有节点广播，只保留最先到达的）随机路由选择（随机选择）自适应路由选择（根据网络拥塞和故障，自适应选择）
分组交换也称为包交换。将要传送的数据按一定的长度分成多个数据段，这些数据段称为“分组”，发送端把这些“分组”分别发送出去。到达目的地，目的交换机将一个个“分组”按顺序装好，还原成原文件发送给收端用户，这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。
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3
6.2 分组交换的基本原理
分组包含两大类：数据分组和控制分组。因此为了区分，分组头中还应包含分组的类型。
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7
采用分组交换技术的通信网或通信子网称为分组交换网(如下图)。分组交换网由交换结点和链路组成，链路的传输采用分组复用，而结点的交换采用分组交换.
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交换机处理分组的过程
（4）数据报方式对网络的适应能力较强。
2021/4时间，传输延时时间，传输可靠性，传输效率，传输带宽，等方面，
见课本P163
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6.2.4 路由选择
分组交换网的主要功能就是接受来自源站点的分组，并将它们传送到目的站点。因为通常在网络中存在多条从源站点到目的站点的路径也就是路由，所以为了完成分组传送这个任务，必须选择其中的一条路径，这就是路由选择功能 .

大学数据结构复习要点

第一章复习要点是：数据、数据元素、数据结构(包括逻辑结构、存储结构)以及数据类型的概念、数据的逻辑结构分为哪两大类，及其逻辑特征、数据的存储结构可用的四种基本存储方法。

时间复杂度与渐近时间复杂度的概念，如何求算法的时间复杂度。

可能出的题目有选择题、填空题或简答题。

第二章复习要点是：线性表的逻辑结构特征、常见的线性表的基本运算，并可以根据这些基本运算组合得到更复杂的运算。

顺序表的特征、顺序表中结点地址的计算。

顺序表上实现的基本运算(算法)：主要是插入和删除的算法。

顺序表的算法应该掌握。

算法时间复杂度要记住。

单链表的特征、图形表示法。

单链表的各种算法实现，并能运用这些算法解决一些简单问题；循环链表的特征、双链表的特征以及它们的主要算法实现。

可能出的题型有：填空题、简答题、应用题和算法题。

第三章复习要点是：栈的定义、其逻辑结构特征、栈的基本运算、栈的上溢、下溢的概念。

队列的逻辑结构，队列的基本运算；循环队列的边界条件处理；以上各种基本运算算法的实现。

算法的简单应用。

可能出的题型有填空、选择、简答、算法等。

第四章复习要点是：串是一种特殊的线性表，它的结点仅由一个字符组成。

空串与空白串的区别：空串是长度为零的串，空白串是指由一个或多个空格组成的串。

串运算的实现中子串定位运算又称串的模式匹配或串匹配。

串匹配中，一般将主串称为目标(串),子串称为模式(串)。

本章可能出的题型多半为选择、填空等。

第五章复习要点是：多维数组和广义表的逻辑结构特征：它们是复杂的非线性结构。

一个数据元素可能有多个直接前趋和多个直接后继。

多维数组的两种顺序存储方式：行优先顺序和列优先顺序。

这两种存储方式下的地址计算方法。

几种特殊矩阵的特征及其压缩存储地址对应关系。

稀疏矩阵的三元组表示(画图形表示)。

广义表是线性表的推广，也是树的推广。

能画出广义表的图形表示法。

广义表的取表头运算与取表尾运算要注意，表头是广义表的第一个元素，它不一定是原子，表尾则必是子表。

交替排序法名词解释

交替排序法名词解释1.引言1.1 概述交替排序法是一种常见的排序算法，也被称为奇偶排序法或定向冒泡排序法。

它是一种简单直观的排序方法，通过比较和交换相邻元素的位置来达到排序的目的。

这种排序算法最早是为并行计算机设计的，利用了并行计算的特性以提高排序的效率。

在并行计算中，数据被划分为多个子序列，并行处理这些子序列，最后再合并得到有序的结果。

交替排序法的基本思想是：将待排序的序列分为奇数位置和偶数位置两个子序列，然后分别对这两个子序列进行排序。

首先比较并交换奇数位置相邻的元素，然后比较并交换偶数位置相邻的元素，重复以上步骤，直到序列完全有序。

可以看出，每一轮排序都会有一个元素被放置在正确的位置上，因此需要多次迭代来完成排序过程。

交替排序法的优势在于其简单易懂的算法逻辑和相对较好的性能。

它的时间复杂度为O(n^2)，与冒泡排序类似，但交替排序法的并行化处理可以提高它的实际效率。

此外，交替排序法的算法思想也可以应用于其他排序算法的优化，例如快速排序和归并排序等。

总的来说，交替排序法是一种简单而实用的排序算法，它在并行计算和算法优化中有着重要的应用价值。

在接下来的章节中，我们将详细介绍交替排序法的定义和应用场景，以及总结其优点和展望其发展前景。

1.2 文章结构本文将围绕交替排序法展开论述，并且按照以下结构进行组织：引言部分将首先给出对交替排序法的概述，简要介绍该排序方法的基本原理和特点。

接着将介绍本文的整体结构，以引导读者对文章内容有一个清晰的了解。

最后，在引言部分说明文章的目的，即通过对交替排序法的深入探讨，分析其应用场景、优点以及未来的发展前景。

正文部分将分为两个主要部分，分别是交替排序法的定义和交替排序法的应用场景。

在第一个主要部分中，会详细阐释交替排序法的定义。

首先会从算法的基本原理出发，介绍排序的过程和步骤。

然后会对交替排序法的时间复杂度和空间复杂度进行分析，以评估其在实际应用中的效率。

此外，还将深入讨论交替排序法在处理不同规模和类型的数据时的优势和局限性。

交替排序法的实施步骤

交替排序法的实施步骤介绍交替排序法，也称为奇偶排序法，是一种简单而有效的排序算法。

它通过不断交替地比较和交换邻近的元素，从而将待排序的数列逐渐变得有序。

该算法适用于各种数据量规模，并且易于实现。

本文将介绍交替排序法的实施步骤，以帮助读者了解和运用该算法。

步骤1.将待排序的数列分成两个子序列A和B。

初始情况下，A为数列的所有奇数位置上的元素，B为数列的所有偶数位置上的元素。

2.重复以下步骤，直到数列完全有序：–在子序列A中，从第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素。

如果前一个元素比后一个元素大，则交换它们的位置。

–在子序列B中，从第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素。

如果前一个元素比后一个元素大，则交换它们的位置。

–重复以上两步，直到子序列A和子序列B中没有相邻的元素需要交换（即两个子序列都已有序）。

3.合并子序列A和子序列B，得到一个有序的数列。

示例为了更好地理解交替排序法的实施步骤，我们来看一个具体的示例。

假设我们有以下数列需要进行排序：[7, 3, 9, 2, 5, 1, 8, 6, 4]。

初始状态数列分成两个子序列A和B： - A：[7, 9, 5, 8, 4] - B：[3, 2, 1, 6]第一次迭代在子序列A中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[7, 5, 9, 4, 8] - B：[3, 1, 2, 6]在子序列B中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[7, 5, 9, 4, 8] - B：[1, 3, 2, 6]第二次迭代在子序列A中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[5, 7, 4, 9, 8] - B：[1, 2, 3, 6]在子序列B中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[5, 7, 4, 9, 8] - B：[1, 2, 3, 6]第三次迭代在子序列A中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[5, 4, 7, 8, 9] - B：[1, 2, 3, 6]在子序列B中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[5, 4, 7, 8, 9] - B：[1, 2, 3, 6]第四次迭代在子序列A中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[4, 5, 7, 8, 9] - B：[1, 2, 3, 6]在子序列B中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[4, 5, 7, 8, 9] - B：[1, 2, 3, 6]第五次迭代在子序列A中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[4, 5, 7, 8, 9] - B：[1, 2, 3, 6]在子序列B中，我们依次比较相邻的两个元素，交换位置： - A：[4, 5, 7, 8, 9] - B：[1, 2, 3, 6]最终结果合并子序列A和子序列B，得到一个有序的数列： [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]总结交替排序法是一种简单而有效的排序算法，通过不断交替地比较和交换邻近的元素，将待排序的数列逐渐变得有序。

数据结构-快速和堆排序

本文首先概述了交换类排序和选择类排序的基本思想，并深入探讨了起泡排序的具体实现过程，包括其多趟排序的详细步骤和性能分析。起泡排序通过依次两两比较相邻关键字，并交换不满足排序要求的关键字，直至全部有序。其性能分析显示，在最好情况下，只需进行一趟排序，比较次数为n-1，移动次数为0；而在最坏情况下，需进行n-1趟排序，时间复杂度为O(n^2)。此外，还简要介绍了快速排序的基本思想，即采用分治策略，通过一次划分将无序序列分割成两部分，再递归进行快速排序。然而，本文未直接涉及堆排序算法的具体内容，堆排序作为一种选择类排序，其核心思想是利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法，是选择排序的一种。它的基本原理是将待排序的序列构造成一个大顶堆或小顶堆，此时，整个序列的最大值（或最小值）就是堆顶的根节点。将其与末尾元素进行交换，此时末尾就为最大值，然后将剩余n-1个元素重新构造成一பைடு நூலகம்堆，这样会得到n个元素的次小值。如此反复执行，便能得到一个有序序列了。

《C++程序设计》(第2版)教学资源主教材习题解答 C++第六章习题解答

第六章模板与数据结构习题一、.基本概念与基础知识自测题6.1 填充题6.1.1 模板是为了实现代码的（1），它把数据类型改为一个（2），称为（3）程序设计。

模板包括（4）和（5）。

答案：（1）重用（2）设计参数（3）参数化(parameterize)（4）函数模板(function template)（5）类模板(class template)6.1.2 调用函数模板时，可以显式指定模板参数类型，也可以隐式进行，称为（1），这是根据（2）来决定的。

答案：（1）模板实参推演(template argument deduction)（2）一组实际类型或（和）值6.1.3 顺序查找可以用于（1）线性表，而对半查找可以用于（2）线性表。

答案：（1）无序的（所有）（2）有序的6.1.4 最常见的排序方式有（1）、（2）和（3）。

如果现有一个已排好序的线性表，在表尾添加了一个元素，采用（4）排序法使它重新成为有序的所需工作量最小。

答案：（1）选择（2）插入（3）交换（4）交换（可利用原来的有序性）6.1.5 给出以下指针的说明方式：指向一个4元素整型数组的指针为（1）；指向一个返回整型数，参数为两个整型数的函数的指针（2）；指向一个数组的指针，而该数组元素都是指向一个返回整型指针的无参函数（3）。

答案：（1）int(*p)[4]（2）int(*p)(int,int)（3）以指向6元素数组为例：int*(*)() (*p)[6]简答题6.2.1需要编写一个对多维数组通用的算法（即各维的大小未定），怎样才能把实参多维数组的信息全部传递到函数中去？答：最佳方法是用函数模板，多维数组用模板类型参数传递，各维的大小作为参数传递。

也可以用一维数组加各维的大小都作为参数传递。

6.2.2什么叫函数模板？什么叫模板函数？什么叫类模板？什么叫模板类？答：不受数据类型限制的通用型的函数使代码的可重用性大大提高。

把数据类型改为一个设计参数是一个可行的方案。

交替排序法的具体例子

交替排序法的具体例子交替排序法是一种常见的排序算法，也称为奇偶排序法。

它通过多次迭代比较和交换相邻的元素，将数组中的元素按照升序或降序排列。

下面给出一个具体的例子，来说明交替排序法的实现过程。

假设我们有一个包含10个元素的数组：[5, 2, 8, 4, 9, 1, 7, 3, 6, 10]。

现在我们要使用交替排序法对这个数组进行升序排序。

我们需要定义两个指针，一个指向数组的第一个元素，另一个指向数组的第二个元素。

然后，我们比较这两个元素的大小，如果第一个元素大于第二个元素，则交换它们的位置。

第一次迭代后，数组变为：[2, 5, 4, 8, 1, 7, 3, 6, 9, 10]。

可以看到，第一个元素和第二个元素已经交换了位置。

接下来，我们需要将指针向后移动，继续比较和交换相邻的元素。

这次我们比较第二个元素和第三个元素，然后是第三个元素和第四个元素，以此类推。

第二次迭代后，数组变为：[2, 4, 5, 1, 7, 3, 6, 8, 9, 10]。

可以看到，第二个元素和第三个元素，以及第四个元素和第五个元素已经交换了位置。

我们继续进行迭代，每次比较和交换相邻的元素，直到整个数组都有序为止。

最终，我们得到的有序数组为：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10]。

交替排序法的优点是简单易懂，实现起来比较容易。

但它的缺点是效率较低，对于大规模的数组排序来说，速度较慢。

因此，在实际应用中，交替排序法往往不是首选的排序算法。

总结起来，交替排序法是一种简单但效率较低的排序算法。

它通过多次迭代比较和交换相邻的元素，将数组中的元素按照升序或降序排列。

虽然它的实现比较容易，但在处理大规模的数据时，不是一个理想的选择。

数据结构排序

(3)时间复杂度
比较次数与待排记录的初始顺序无关，只依赖记录个数；插入每个记录需要O(log2i)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)。
30
9.2.3希尔排序（又称缩小增量排序）
1.基本思想
把待排序的数据元素分成若干个小组，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；当完成了所有数据元素都在一个组内的排序后排序过程
11
存储方式
3. 地址连续的一组存储单元，另设一个指示各个记录存储位臵的地址向量，在排序过程中不移动记录本身，而移动地址向量中的地址，在排序之后再按照地址向量中的值调整记录的存储位臵－－地址排序
12
#define MAXSIZE 20 // 待排顺序表最大长度待排记录的数据类型定义如下 : typedef int KeyType; // 关键字类型为整数类型 typedef struct { KeyType key; // 关键字项 InfoType otherinfo; // 其它数据项 } RedType; // 记录类型 typedef struct { RedType r[MAXSIZE+1]; // r[0]闲臵 int length; // 顺序表长度 } SqList; // 顺序表类型
low high low high m m m high
L.r[high+1] = L.r[0]; // 插入
27
2. 算法实现 void BiInsertionSort ( SqList &L ) {
for ( i=2; i<=L.length; ++i ) { L.r[0] = L.r[i]; // 将 L.r[i] 暂存到 L.r[0]

c语言中移位和类型转换优先级

在C语言中，移位和类型转换的优先级取决于它们的语法结构和上下文。

移位运算符（<<、>>）和类型转换运算符（强制类型转换、隐式类型转换）在优先级上都是低于算术运算符和关系运算符的。

这意味着在复杂的表达式中，它们通常会先被处理。

以下是C语言运算符优先级的一个简略列表（从高到低）：
1. 后缀运算符（例如函数调用、数组下标、后缀自增/自减）
2. 前缀运算符（例如前缀自增/自减、一元运算符）
3. 乘法、除法、模运算符
4. 加法、减法、位移运算符
5. 关系运算符（例如<、>、<=、>=）
6. 等于运算符（==、!=）
7. 按位与运算符(&)
8. 按位异或运算符(^)
9. 按位或运算符(|)
10. 逻辑与运算符(&&)
11. 逻辑或运算符(||)
12. 三元运算符（? :）
13. 赋值运算符（=、+=、-=等）
14. 逗号运算符(,)
请注意，这只是一个大致的列表，并且有一些特殊情况和复杂的表达式可能不遵循这个顺序。

在实际编程中，当你不确定时，可以使用括号来明确表达式的运算顺序。

数据结构-排序PPT课件

平均情况时间复杂度
O(nlogn)，归并排序的平均时间复杂度为O(nlogn)。其中，n为待排序序列的长度。
06
基数排序
基数排序是一种非比较型整数排序算法，其原理是将整数按位数切割成不同的数字，然后按每个位数分别比较。
分配和收集
基数排序是一种稳定的排序算法，即相同的元素在排序后仍保持原有的顺序。
文件系统需要对文件和目录进行排序，以便用户可以更方便地浏览和管理文件。
数据挖掘和分析中需要对数据进行排序，以便发现数据中的模式和趋势。
计算机图形学中需要对图形数据进行排序，以便进行高效的渲染和操作。
数据库系统
文件系统
数据挖掘和分析
计算机图形学
02
插入排序
将待排序的元素按其排序码的大小，逐个插入到已经排好序的有序序列中，直到所有元素插入完毕。
简单选择排序
基本思想：将待排序序列构造成一个大顶堆，此时，整个序列的最大值就是堆顶的根节点。将其与末尾元素进行交换，此时末尾就为最大值。然后将剩余n-1个元素重新构造成一个堆，这样会得到n个元素的次小值。如此反复执行，便能得到一个有序序列了。时间复杂度：堆排序的时间复杂度为O(nlogn)，其中n为待排序元素的个数。稳定性：堆排序是不稳定的排序算法。优点：堆排序在最坏的情况下也能保证时间复杂度为O(nlogn)，并且其空间复杂度为O(1)，是一种效率较高的排序算法。
基数排序的实现过程
空间复杂度
基数排序的空间复杂度为O(n+k)，其中n为待排序数组的长度，k为计数数组的长度。
时间复杂度
基数排序的时间复杂度为O(d(n+k))，其中d为最大位数，n为待排序数组的长度，k为计数数组的长度。
适用场景
当待排序数组的元素位数较少且范围较小时，基数排序具有较高的效率。然而，当元素位数较多或范围较大时，基数排序可能不是最优选择。

第6章_查找和排序_查找

分块查找的分块查找的ASL
设文件r[1:n]分成块,每块记录个数分成b块每块记录个数每块记录个数s=n/b 设文件分成
若用对分查找确定块 (b+1)ASL= lg2(b+1)-1+(s+1)/2= lg2(n/s+1)+s/2 若用顺序查找确定块 ASL= (b+1)/2+(s+1)/2= (s2+2s+n)/(2s)
线性表的查找顺序查找二分查找分块查找二叉排序树查找哈希技术
平均查找长度ASL 平均查找长度ASL
在查找过程中对关键字需要执行的平均比较次数是衡量一个查找算法次序优劣的标准
1．顺序查找
从表的一端开始顺序扫描线性表，依次从表的一端开始顺序扫描线性表，将扫描到的结点关键字与给定值K比较，将扫描到的结点关键字与给定值K比较，若当前扫描到的结点关键字与k 若当前扫描到的结点关键字与k相等则查找成功；若扫描结束后，找成功；若扫描结束后，仍未找到关键字等于K的结点，则查找失败。字等于K的结点，则查找失败。顺序查找方法可用链式存储结构和顺序查找方法可用链式存储结构和顺序方法可用链式存储结构和顺序存储结构实现实现。存储结构实现。
顺序查找算法
在原表长n的基础上增加一个元素n+1，在原表长n的基础上增加一个元素n+1，值送入此元素的关键字项中，将K值送入此元素的关键字项中，称为监视哨” “监视哨”。顺序查找算法中所设的监视哨顺序查找算法中所设的监视哨是为了简监视哨是为了简边界条件而引入的附加结点化循环的边界条件而引入的附加结点( 化循环的边界条件而引入的附加结点(元素)，其作用是使循环中省去判定防止下标越界的条件从而节省了比较的时间比较的时间。标越界的条件从而节省了比较的时间。

交替排序法的名词解释

交替排序法的名词解释交替排序法（alternating sort）是一种简单而高效的排序算法。

它适用于对列表或数组进行排序的场景，特别是当列表中的元素呈现出一定的有序性时，交替排序法能够更快地完成排序任务。

交替排序法的核心思想是通过反复遍历列表，将较大或较小的元素依次交替放置在列表的两端，从而不断缩小待排序列表的范围。

该方法在每次遍历时将最大（或最小）元素交替放置在列表的最右（或最左）位置。

通过不断迭代，列表中的元素逐渐有序，直到最终完成排序。

在理解交替排序法之前，我们先来看一个简单的例子。

假设我们有一组待排序的数字：3, 5, 1, 6, 2, 4。

首先，我们从列表的最左侧开始遍历，将最大的元素放置在最右侧，这样经过第一轮的遍历后，列表变为：3, 2, 1, 4, 5, 6。

接下来，我们从列表的最右侧开始遍历，将最小的元素放置在最左侧，这样经过第二轮的遍历后，列表变为：1, 2, 3, 4, 5, 6。

我们可以看到，通过交替遍历并放置元素，列表的有序性得到了逐步提升。

交替排序法的关键步骤如下：1. 初始状态下，设置一个指针指向列表的最左侧，并且设置一个变量来标记本轮遍历是否发生了元素交换。

2. 从指针指向的位置开始向右遍历，将最大的元素放置在列表的最右侧，并记录下交换的情况。

3. 如果在本轮的遍历中发生了元素交换，更新指针的位置，指向当前遍历到的位置；如果没有发生交换，表示列表已经有序，排序完成。

4. 重复步骤2和3，但这次从指针指向的位置开始向左遍历，将最小的元素放置在列表的最左侧，并记录下交换的情况。

5. 如果在本轮的遍历中发生了元素交换，更新指针的位置，指向当前遍历到的位置；如果没有发生交换，表示列表已经有序，排序完成。

6. 重复步骤2到5，直到列表完全有序。

交替排序法的特点在于它每次只处理列表中的一对元素，而不是像快速排序那样分区，这使得它的实现较为简单和高效。

虽然交替排序法的时间复杂度为O(n^2)，与冒泡排序相似，但由于每次只处理一对元素，实际上它的性能要优于冒泡排序。