第25章、排序、栈和队列(理论课)概论

使用C语言开发简单应用
第二十五章 排序、栈 文件的操作
– 打开文件 – 关闭文件 – 读写文件 – 文件的定位 – 清除流 – 出错的检测
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本章学习目标
• 理解冒泡排序 • 理解选择排序 • 理解插入排序 • 理解栈及其操作 • 理解队列及其操作
– 第1趟排序
• 在无序区R[0..n-1]中选出关键字最小的记录R[k]，将它 与无序区的第1个记录R[0]交换，使R[0..0]和R[1..n-1]分 别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个 的新无序区。
– 第i趟排序
• 第i趟排序开始时，当前有序区和无序区分别为R[0..i-2] 和R[i-1..n-1](0≤i≤n-2)。该趟排序从当前无序区中选出关 键字最小的记录R[k]，将它与无序区的第1个记录R[i-1] 交换，使R[0..i-1]和R[i..n-1]分别变为记录个数增加1个的 新有序区和记录个数减少1个的新无序区。
chang=1
i=4
16 08 21 25 25* 49 chang=1
i=5
08 16 21 25 25* 49 chang=0
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• 排序
– 冒泡排序 – 选择排序 – 插入排序
•栈 • 队列
内容进度
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选择排序
• 基本思想：
– 初始状态：
• 无序区为R[0..n-1]，有序区为空。
– 一趟插入排序方法：首先在当前有序区 R[0..i-1]中查找R[i]的正确插入位置 k(0≤k≤i-2)；然后将R[k．．i-2]中的记录均 后移一个位置，腾出k位置上的空间插入 R[i]。
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插入排序
• 例3：对数组a[5]={9,8,5,3,2};进行从小 到大的排序。
– 其排序过程可以利用下面的表格来说明：
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插入排序
• 各趟排序结果：
21 25 49 25* 16 08 01 23 45
i = 1 21 25 49 25* 16 08 25 0 1 2 3 4 5 temp
i = 2 21 25 49 25* 16 08 49 0 1 2 3 4 5 temp
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i=3 i=4 i= 5 完成
– 其排序过程可以利用下面的表格来说明：
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冒泡排序
21 25 49 25* 16 08
• 程序实现0 1 2 3 4 5
– i见= 1教材2P127325 25* 16 08 49
• 排序过程示意图
chang=1
i = 2 21 25 16 08 25* 49
chang=1
i = 3 21 16 08 25 25* 49
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• 排序
– 冒泡排序 – 选择排序 – 插入排序
•栈 • 队列
内容进度
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排序相关概念
• 数据列表（DataList）
– 待排序数据对象的有限集合
• 关键码（Key）
– 通常数据对象有多个数据成员/属性，其中有一个 属性域用来区分各个数据信息/数据对象，该属性 域被称为关键码。
• 排序
插入排序
21 25 49 25* 16 08 25* 0 1 2 3 4 5 temp
21 25 25* 49 16 08 16 0 1 2 3 4 5 temp
16 21 25 25* 49 08 08 0 1 2 3 4 5 temp
j j j jj 二趟： 13 27 [65 97 76 49 38 ]
三趟： 13 27 38 [97 76 49 65 ] 四趟： 13 27 38 49 [76 97 65 ] 五趟： 13 27 38 49 65 [97 76 ] 六趟： 13 27 38 49 65 76 [97 ]
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• 第一趟扫描完毕时， “最轻”的气泡就飘浮到该区间的顶部，即关 键字最小的记录被放在最高位置R[0]上。
– 第二趟扫描
• 扫描R[1..n-1]。扫描完毕时，"次轻"的气泡飘浮到R[1]的位置上……
– 最后，经过n-1 趟扫描可得到有序区R[0..n-1]。
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冒泡排序
• 例1：对数组a[5]={3,8,2,9,5};进行从小 到大排序。
– 这样，n个记录的文件可经过n-1趟选择排序得到 有序结果。
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选择排序
• 程序实现：
void SelectSort(int a[],int n) {
int temp=0, i=0, j=0, k=0; for( i=0; i<n-1; i++ ) {
k=i; for( j=i+1; j<n; j++ )
• 排序
– 冒泡排序 – 选择排序 – 插入排序
•栈 • 队列
内容进度
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插入排序
• 基本思想：
– 假设待排序的记录存放在数组R[n]中。初 始时，R[0]自成1个有序区，无序区为 R[1..n-1]。从i=1起直至i=n-1为止，依次将 R[i]插入当前的有序区R[0..i-1]中，生成含n 个记录的有序区。
if( a[k]>a[j] ) k=j;
if(k!=i) {
temp=a[i]; a[i]=a[k]; a[k]=temp; } } }
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kk
k
选择排序
初始： [ 4193 38 65 97 76 1439 27 ]
j jj j j j
k
k
一趟： 13 [3287 65 97 76 49 3287 ]
– 根据关键码递增/递减的顺序，把数据对象依次排 列起来，使一组任意排列的对象变成一组按照关键 码顺序排列的对象。
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冒泡排序
• 基本思想：
– 将被排序的记录数组R[n]垂直排列，每个记录R[i]看作是重量 为R[i].key的气泡。根据轻气泡不能在重气泡之下的原则，从 下往上扫描数组R：凡扫描到违反本原则的轻气泡，就使其向 上"飘浮"。如此反复进行，直到最后任何两个气泡都是轻者在 上，重者在下为止。
– 初始：R[1..n]为无序区。 – 第一趟扫描
• 从无序区底部向上依次比较相邻的两个气泡的重量，若发现轻者在下、 重者在上，则交换二者的位置。即依次比较(R[n-1]，R[n-2])，(R[n2]，R[n-3])，…，(R[1]，R[0])；对于每对气泡(R[j]，R[j-1])，若 R[j].key<R[j-1].key，则交换R[j]和R[j-1]的内容。