各种经典排序算法[优质ppt]
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排序ppt课件
代码优化
在编写代码时,可以使用排序算法对数据进行排序,以提高代码执行效率。例如,在处理大量数据时,先对数据进行排序再进行处理可以显著提高处理速度。
01
02
03
04
CHAPTER
排序算法的优化
计数排序
通过统计数组中每个元素的出现次数,将数组分为若干子数组,然后对子数组进行排序,最后合并结果。计数排序适用于整数数组,尤其适用于小范围整数的排序。
基数排序
将数组中的元素按照位数分成若干个子数组,然后对每个子数组进行排序,最后合并结果。基数排序适用于整数和字符串的排序。
将数组分成若干个子数组,对每个子数组进行排序,最后合并结果。归并排序在合并过程中只涉及数据的移动,不涉及交换操作,因此交换次数较少。
归并排序
通过选择一个基准元素,将数组分成两部分,一部分比基准元素小,另一部分比基准元素大,然后递归地对这两部分进行排序。快速排序在内部递归调用时使用“分而治之”的策略,可以减少交换次数。
可读性和可维护性
良好的算法应该易于理解和实现,并且能够方便地进行修改和维护。
时间复杂度
衡量算法执行时间随数据规模增长的速度。常见的时间复杂度有O(n)、O(nlogn)、O(n^2)等。
空间复杂度
衡量算法所需额外空间的大小。常见的空间复杂度有O(1)、O(元素在原始序列中相邻,则在排序后的序列中它们的位置也相邻。稳定的排序算法有冒泡排序、插入排序、归并排序等。
桶排序
插入排序
05
CHAPTER
排序算法的复杂度分析
O(n):如计数排序、基数排序
O(n^2):如冒泡排序、插入排序
概念:时间复杂度是衡量排序算法执行时间随数据量增长而增长的速率。
O(nlogn):如归并排序、快速排序
在编写代码时,可以使用排序算法对数据进行排序,以提高代码执行效率。例如,在处理大量数据时,先对数据进行排序再进行处理可以显著提高处理速度。
01
02
03
04
CHAPTER
排序算法的优化
计数排序
通过统计数组中每个元素的出现次数,将数组分为若干子数组,然后对子数组进行排序,最后合并结果。计数排序适用于整数数组,尤其适用于小范围整数的排序。
基数排序
将数组中的元素按照位数分成若干个子数组,然后对每个子数组进行排序,最后合并结果。基数排序适用于整数和字符串的排序。
将数组分成若干个子数组,对每个子数组进行排序,最后合并结果。归并排序在合并过程中只涉及数据的移动,不涉及交换操作,因此交换次数较少。
归并排序
通过选择一个基准元素,将数组分成两部分,一部分比基准元素小,另一部分比基准元素大,然后递归地对这两部分进行排序。快速排序在内部递归调用时使用“分而治之”的策略,可以减少交换次数。
可读性和可维护性
良好的算法应该易于理解和实现,并且能够方便地进行修改和维护。
时间复杂度
衡量算法执行时间随数据规模增长的速度。常见的时间复杂度有O(n)、O(nlogn)、O(n^2)等。
空间复杂度
衡量算法所需额外空间的大小。常见的空间复杂度有O(1)、O(元素在原始序列中相邻,则在排序后的序列中它们的位置也相邻。稳定的排序算法有冒泡排序、插入排序、归并排序等。
桶排序
插入排序
05
CHAPTER
排序算法的复杂度分析
O(n):如计数排序、基数排序
O(n^2):如冒泡排序、插入排序
概念:时间复杂度是衡量排序算法执行时间随数据量增长而增长的速率。
O(nlogn):如归并排序、快速排序
C++各类排序算法介绍PPT课件
}
r[i]=x;
qksort(r,t,j-1);
2021/2/10
qksort(r,j+1,w);
21
}
– 算法评价 • 时间复杂度 – 最好情况(每次总是选到中间值作枢轴) T(n)=O(nlog2n) – 最坏情况(每次总是选到最小或最大元素 作枢轴)T(n)=O(n² )
T(n)=O(n²)
• 根据“寻找”插入位置的方法不同,插入法可分为:直 插排序、二分插入排序、希尔排序。
• (1) 直接插入排序
– 若将一个未排序的元素L[i]插入到已排序的具有i-1个 元素的序列的适当位置,步骤如下:
• a. 从右向左顺序搜索已排序的序列,若已排序序 列中的元素比L[i]大,则后移一个位置,直至找到 一个元素L[j-1](0≤j-1≤i-1)的关键字值比L[i]的关键 字值小;
• 希尔排序可提高排序速度,因为 – 分组后n值减小,n² 更小,而T(n)=O(n² ),所 以T(n)从总体上看是减小了 – 关键字较小的记录跳跃式前移,在进行最后一 趟增量为1的插入排序时,序列已基本有序
• 增量序列取法 – 无除1以外的公因子 – 最后一个增量值必须为1
2021/2/10
14
关键字小,则可分别对这两部分记录进行排序,以达到 整个序列有序。 关键字通常取第一个记录的值为基准值。
– 排序过程:对r[s……t]中记录进行一趟快速排序,附设两 个指针i和j,设基准值记录rp=r[s],x=rp.key
• 初始时令i=s,j=t
• 首先从j所指位置向前搜索第一个关键字小于x的记录, 并和rp交换
9.3 交换排序
• (0) 基本思想:
– 两两比较待排序的数据元素的关键字,如果发生逆序, 则交换之,直到全部对象都排好序为止。
排序算法的程序实现PPT精品文档
next i
•.
•3
练习1、下表中的原始数据是一组学生的军训打靶成绩, 若采用冒泡排序算法对其进行排序,则第1~4遍的排序 结果分别是()
原始数据 98 95 85 93 88
第1遍
第2遍
第3遍
第4遍
•.
•4
2、陈晓峰和同学们去农科院开展研究性学习,大家都收获很大, 晓峰设计了一个Visual Basic程序,他把同学们收集到的水稻亩 产量和同学姓名已分别保存在数组a和数组b中,第i个同学收集 的亩产量保存在a(i)中,对应的同学姓名保存在b(i)中,最后按 亩产量从高到低进行排序。
Dim b(1 To n) As String
Private Sub Command1_Click()
Dim i As Integer, j As Integer, c As Single, t As String
For i = 1 To n
' 设共有n名同学
For j = n To i + 1 ①
8.0
7.0
9.0
k
8.5
8.0
7.0 8.0
k 8.5
9.0
7.0
7.0
i=3
8.0
8.0
8.5
k 8.5
9.0
9.0
•.
•9
程序:
for i=1 to 3 k=i for j=i+1 to 4 if d(k)>d(j) then k=j next j if k<>i then t=d(i) d(i)=d(k) d(k)=t endif
next i
•.
•10
练习1、下表中的原始数据是一组学生的军训打靶成绩, 若采用选择排序算法对其进行排序,则第1~4遍的排序 结果分别是()
•.
•3
练习1、下表中的原始数据是一组学生的军训打靶成绩, 若采用冒泡排序算法对其进行排序,则第1~4遍的排序 结果分别是()
原始数据 98 95 85 93 88
第1遍
第2遍
第3遍
第4遍
•.
•4
2、陈晓峰和同学们去农科院开展研究性学习,大家都收获很大, 晓峰设计了一个Visual Basic程序,他把同学们收集到的水稻亩 产量和同学姓名已分别保存在数组a和数组b中,第i个同学收集 的亩产量保存在a(i)中,对应的同学姓名保存在b(i)中,最后按 亩产量从高到低进行排序。
Dim b(1 To n) As String
Private Sub Command1_Click()
Dim i As Integer, j As Integer, c As Single, t As String
For i = 1 To n
' 设共有n名同学
For j = n To i + 1 ①
8.0
7.0
9.0
k
8.5
8.0
7.0 8.0
k 8.5
9.0
7.0
7.0
i=3
8.0
8.0
8.5
k 8.5
9.0
9.0
•.
•9
程序:
for i=1 to 3 k=i for j=i+1 to 4 if d(k)>d(j) then k=j next j if k<>i then t=d(i) d(i)=d(k) d(k)=t endif
next i
•.
•10
练习1、下表中的原始数据是一组学生的军训打靶成绩, 若采用选择排序算法对其进行排序,则第1~4遍的排序 结果分别是()
排序算法案例PPT课件
// 插入
} // if
} // ShellInsert
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第17页/共79页
void ShellSort (SqList &L, int dlta[], int t) { // 增量为dlta[]的希尔排序
for (k=0; k<t; ++t) ShellInsert(L, dlta[k]); //一趟增量为dlta[k]的插入排序
排序的概念
假设含n个记录的序列为{ R1, R2, …, Rn } 其相应的关键字序列为 { K1, K2, …,Kn } 这些关键字相互之间可以进行比较,即在 它们之间存在着这样一个关系 :
Kp1≤Kp2≤…≤Kpn
按此固有关系将上式记录序列重新排列为
{ Rp1, Rp2, …,Rpn }
的操作称作排序。 2 第2页/共79页
i2
2
9
第9页/共79页
折半插入排序
因为R[1..i-1] 是一个按关键字有序 的有序序列,则可以利用折半查找实现 “在R[1..i-1]中查找R[i]的插入位置”, 如此实现的插入排序为折半插入排序。
10
第10页/共79页
例如:
插入 位置 i
L.r 14 36 49 52 80 58 61 23 97 75
分别进行快速排序 27 第27页/共79页
void QSort (RedType & R[], int s, int t ) {
// 对记录序列R[s..t]进行快速排序
if (s < t-1) {
// 长度大于1
pivotloc = Partition(R, s, t);
// 对 R[s..t] 进行一次划分
17种排列组合方法ppt课件
甲乙 丙丁
由分步计数原理可得共有 A55A22 A22 =480
种不同的排法
6
五.不相邻问题插空策略
例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞 蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?
解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共
个有元A素55 中种间,包第含二首步尾将两4舞个蹈空插位入共第有一种步排A好64 的不6
练习:从6个男同学和4个女同学中,选出3个男同学和 2个女同学,分别担任五项不同的工作,一共有多少 种不同的分配方法?
5
四.相邻元素捆绑策略 例2.7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共 有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元 素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进 行排列,同时对相邻元素内部进行自排.
个空隙中插入3个不亮的灯有__C__35 _种.
12
十二.元素相同问题隔板策略 例10.有10个三好学生名额,在分给7个班,每班至 少一个,有多少种分配方案?
解:因为10个名额没有差别,把它们排成一排,相 邻名额之间形成9个空隙. 在9个空档中选6个 位置插个隔板,可把名额分成7份,对应地分给 7个班级,每一种插板方法对应一种分法共有
同的方法.由分步计数原理,节目的不同顺序
共有
A A55
4 6
种
相 独 独独相
7
六.固定顺序问题用除法策略 例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定,共有多少不 同的排法?
1除法:对于某几个元素顺序一定的排列问题,可 先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后 用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则 共有不同排法种数是: A77
A22
15
练习:某兴趣小组有9个人,现有3项不同的活动可以让
由分步计数原理可得共有 A55A22 A22 =480
种不同的排法
6
五.不相邻问题插空策略
例3.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞 蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?
解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共
个有元A素55 中种间,包第含二首步尾将两4舞个蹈空插位入共第有一种步排A好64 的不6
练习:从6个男同学和4个女同学中,选出3个男同学和 2个女同学,分别担任五项不同的工作,一共有多少 种不同的分配方法?
5
四.相邻元素捆绑策略 例2.7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共 有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元 素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进 行排列,同时对相邻元素内部进行自排.
个空隙中插入3个不亮的灯有__C__35 _种.
12
十二.元素相同问题隔板策略 例10.有10个三好学生名额,在分给7个班,每班至 少一个,有多少种分配方案?
解:因为10个名额没有差别,把它们排成一排,相 邻名额之间形成9个空隙. 在9个空档中选6个 位置插个隔板,可把名额分成7份,对应地分给 7个班级,每一种插板方法对应一种分法共有
同的方法.由分步计数原理,节目的不同顺序
共有
A A55
4 6
种
相 独 独独相
7
六.固定顺序问题用除法策略 例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定,共有多少不 同的排法?
1除法:对于某几个元素顺序一定的排列问题,可 先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后 用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则 共有不同排法种数是: A77
A22
15
练习:某兴趣小组有9个人,现有3项不同的活动可以让
数学排序ppt课件
归并排序的基本思想是将两个或两个以上的有序表合并成一个新的有序 表。
归并排序的关键在于将待排序序列不断分解成若干个子序列,直到子序 列的长度为1或0,然后将这些子序列合并成一个有序序列。
归并排序的步骤
分解
将待排序序列不断分解 成若干个子序列,直到 每个子序列的长度为1
或0。
解决
对每个子序列进行排序 ,可以使用插入排序、
插入排序在每一步都保证将一个未排序的元素插入到已排序部分的合适位置,从 而保证已排序部分始终保持有序。
插入排序的步骤
01 02 03
初始化已排序部分为第一个元素, 未排序部分为其他元素。
从未排序部分取出第一个元素。
在已排序部分找到该元素的合适位 置并插入。
插入排序的时间复杂度
最好情况
当输入数组已经有序时, 插入排序的时间复杂度为 O(n)。
数学排序ppt课件
$number {01}
目录
• 引言 • 冒泡排序 • 选择排序 • 插入排序 • 快速排序 • 归并排序
01 引言
排序的定义
1 2
3
排序
将一组数据按照一定的顺序排列,以便进行查找、插入、删 除等操作。
排序的依据
可以是数值大小、字母顺序、时间先后等。
排序的稳定性
如果两个元素相等,排序后它们的位置不应改变。
02
快速排序在平均情况下的时间复杂度为 O(nlogn),其中n为数组的长度。
03
快速排序在最好情况下的时间复杂度为 O(nlogn),其中n为数组的长度。
06 归并排序
归并排序的原理
归并排序是一种分治策略的排序算法,它将待排序序列分成若干个子序 列,然后分别对子序列进行排序,最后将排好序的子序列合并成一个有 序序列。
归并排序的关键在于将待排序序列不断分解成若干个子序列,直到子序 列的长度为1或0,然后将这些子序列合并成一个有序序列。
归并排序的步骤
分解
将待排序序列不断分解 成若干个子序列,直到 每个子序列的长度为1
或0。
解决
对每个子序列进行排序 ,可以使用插入排序、
插入排序在每一步都保证将一个未排序的元素插入到已排序部分的合适位置,从 而保证已排序部分始终保持有序。
插入排序的步骤
01 02 03
初始化已排序部分为第一个元素, 未排序部分为其他元素。
从未排序部分取出第一个元素。
在已排序部分找到该元素的合适位 置并插入。
插入排序的时间复杂度
最好情况
当输入数组已经有序时, 插入排序的时间复杂度为 O(n)。
数学排序ppt课件
$number {01}
目录
• 引言 • 冒泡排序 • 选择排序 • 插入排序 • 快速排序 • 归并排序
01 引言
排序的定义
1 2
3
排序
将一组数据按照一定的顺序排列,以便进行查找、插入、删 除等操作。
排序的依据
可以是数值大小、字母顺序、时间先后等。
排序的稳定性
如果两个元素相等,排序后它们的位置不应改变。
02
快速排序在平均情况下的时间复杂度为 O(nlogn),其中n为数组的长度。
03
快速排序在最好情况下的时间复杂度为 O(nlogn),其中n为数组的长度。
06 归并排序
归并排序的原理
归并排序是一种分治策略的排序算法,它将待排序序列分成若干个子序 列,然后分别对子序列进行排序,最后将排好序的子序列合并成一个有 序序列。
排序算法ppt课件
坏情况O(n^2)
堆排序
O(nlogn)
03 06
时间复杂度对算法性能的影响
数据量大小
随着数据量增大,时间复杂度较低的算法性能表现更优。
硬件性能
硬件性能的提升可以降低时间复杂度对算法性能的影响。
实际应用场景
根据实际应用场景选择合适的排序算法,以达到最优性能表现。
CHAPTER 04
排序算法的优化和改进
排序算法ppt课件
CONTENTS 目录
• 排序算法概述 • 常见排序算法 • 排序算法的时间复杂度分析 • 排序算法的优化和改进 • 排序算法的应用场景和案例分析
CHAPTER 01
排序算法概述
排序的定义和重要性
排序的定义
将一组数据按照一定的顺序排列,以 便于查找、处理和分析。
排序的重要性
在数据处理、数据库管理、搜索引擎 等领域中,排序算法是不可或缺的基 础工具。
游戏中的排名系统通常使用排序算法对玩家进行 排名,根据游戏规则和玩家表现进行排名。
AI对战策略
在游戏中,AI角色可以使用排序算法进行决策和 规划,提高游戏的可玩性和平衡性。
游戏关卡设计
通过使用排序算法,游戏开发者可以更有效地设 计和组织关卡,提高游戏体验。
THANKS
[ 感谢观看 ]
快速排序
总结词
高效的排序算法
详细描述
采用分治法策略,选择一个基准元素,重新排列数组,使得基准元素的左侧都比它小,右侧都比它大。然后对基 准元素的左侧和右侧分别递归进行这个过程。时间复杂度在最坏情况下为O(n^2),但平均情况下为O(n log n)。
快速排序
适用场景
适用于大规模数据的排序。
注意事项
CHAPTER 05
堆排序
O(nlogn)
03 06
时间复杂度对算法性能的影响
数据量大小
随着数据量增大,时间复杂度较低的算法性能表现更优。
硬件性能
硬件性能的提升可以降低时间复杂度对算法性能的影响。
实际应用场景
根据实际应用场景选择合适的排序算法,以达到最优性能表现。
CHAPTER 04
排序算法的优化和改进
排序算法ppt课件
CONTENTS 目录
• 排序算法概述 • 常见排序算法 • 排序算法的时间复杂度分析 • 排序算法的优化和改进 • 排序算法的应用场景和案例分析
CHAPTER 01
排序算法概述
排序的定义和重要性
排序的定义
将一组数据按照一定的顺序排列,以 便于查找、处理和分析。
排序的重要性
在数据处理、数据库管理、搜索引擎 等领域中,排序算法是不可或缺的基 础工具。
游戏中的排名系统通常使用排序算法对玩家进行 排名,根据游戏规则和玩家表现进行排名。
AI对战策略
在游戏中,AI角色可以使用排序算法进行决策和 规划,提高游戏的可玩性和平衡性。
游戏关卡设计
通过使用排序算法,游戏开发者可以更有效地设 计和组织关卡,提高游戏体验。
THANKS
[ 感谢观看 ]
快速排序
总结词
高效的排序算法
详细描述
采用分治法策略,选择一个基准元素,重新排列数组,使得基准元素的左侧都比它小,右侧都比它大。然后对基 准元素的左侧和右侧分别递归进行这个过程。时间复杂度在最坏情况下为O(n^2),但平均情况下为O(n log n)。
快速排序
适用场景
适用于大规模数据的排序。
注意事项
CHAPTER 05
常见三种排序方法 PPT
#include <stdio.h> main( ) { int up=9, low=0, mid, found=0, find;
int a[10]={1, 5, 6, 9, 11, 17, 25, 34, 38, 41};
scanf(〞%d 〞, &find); printf(〞\n 〞); while (up>=low && !found) {
A[0]与A[1]比较 A[0]<A(1) 不换,否则对调 A[1]与A[2]比较 A[1]<A[2] 不换,否则对调 : A[n-2]与A[n-1]比较 A[n-2]<A[n-1] 不换,否则对调
千万要注意!! 若有n个数据,需要进行i=n-1轮比较 。每轮中比较 的次数为j=n-i+1 次。
冒泡法排序
( 08, 14, 23, 37, 46, 55, 68, 79,
8 91 )
high
91 )
91 )
( 08, 14,
low
( 08, 14,
( 08, 14,
low high mid
23, 37, 46, 55, 68, 79,
mid
23, 37, 46, 55, 68, 79,
low mid
23, 37, 46, 55, 68, 79,
注意排序堂数i 的初值
注意i的边界
for(i= 0 ; i< n -1 ; i++)
for(j=i+1 ; j< n ; j++)
if(a[i]>a[j]){ t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;}
注意a[i]与a[ j] 比较
C语言常见排序算法.ppt
1.1.2 快速排序
算法实例:
始关键字
pivotkey 21 25 low
49 25* 16 08 high
一次交换
21
二次交换
三次交换
high-1 完成一趟排序
08 25 low
49 25* 16
high
08
49 25* 16 25
low
high
08 16 49 25*
25
low
08 16
low
常见排序算法
1.1 常见的排序算法
冒泡排序 快速排序 直接插入排序 希尔排序 选择排序 堆排序 归并排序
1.1.1 冒泡排序
算法描述
设待排序记录序列中的记录个数为n 一般地,第i趟起泡排序从1到n-i+1 依次比较相邻两个记录的关键字,如果发生逆序,则交换之 其结果是这n-i+1个记录中,关键字最大的记录被交换到第n-i+1的位 置上,最多作n-1趟。
08 16
21
high 25* 49 25
high 25* 49 25
low high
1.1.2 快速排序
算法实例:
完成一趟排序
08 16
21 25* 49 25
分别进行快速排序 有序序列
08 16
21 25* 25 49
08 16
21 25* 25 49
11
1.1.2 快速排序
算法分析:
快速排序是一个递归过程; 利用序列第一个记录作为基准,将整个序列划分为左右两个子序列。只要 是关键字小于基准记录关键字的记录都移到序列左侧; 快速排序的趟数取决于递归树的高度。 如果每次划分对一个记录定位后, 该记录的左侧子序列与右侧子序列的长 度相同, 则下一步将是对两个长度减半的子序列进行排序, 这是最理想的情 况
排序算法精讲PPT课件
if (L.r[j].key > L.r[j+1].key ) {
for(j = i - 2; L.r[0].key < L.r[j].key]; j--)
L.r[0] = L.r[j]; L.r[j] = L.r[j+1];
L.r[j+1] = L.r[j];
L.r[j+1] = L.r[0]; exchanged =TRUE;
有序序列R[1..i-1]
第i趟 简单选择排序
无序序列 R[i..n] 从中选出关键字最小的记录
有序序列R[1..i]
无序序列 R[i+1..n]
简单选择排序算法
❖ 以顺序表作为存储结构的简单选择排序算法
void SelectSort(SqList &L) {//对顺序表作简单选择排序
ffoorr((ii==11;;ii<<LL..elnenggthth; ;i+i+++) ){{
数据结构定义
#define MAXSIZE 100
typedef int Keytype;
// 定义关键字类型为整型
typedef char InfoType[100];
typedef struct { KeyType key; InfoType otherinfo;
}RedType;
// 关键字项 // 其他数据项 // 记录类型
typedef struct { RedType r[MAXSIZE+1]; int length;
}SqList;
// r[0]闲置或用作哨兵 // 顺序表长度 // 顺序表类型
直接插入排序
直接插入排序(Straight Insertion Sorting)的基本思想 是:n个待排序的元素由一个有序表和一个无序表组成, 开始时有序表中只包含一个元素。排序过程中,每次从 无序表中取出第一个元素,将其插入到有序表中的适当 位置,使有序表的长度不断加长,完成排序过程。
for(j = i - 2; L.r[0].key < L.r[j].key]; j--)
L.r[0] = L.r[j]; L.r[j] = L.r[j+1];
L.r[j+1] = L.r[j];
L.r[j+1] = L.r[0]; exchanged =TRUE;
有序序列R[1..i-1]
第i趟 简单选择排序
无序序列 R[i..n] 从中选出关键字最小的记录
有序序列R[1..i]
无序序列 R[i+1..n]
简单选择排序算法
❖ 以顺序表作为存储结构的简单选择排序算法
void SelectSort(SqList &L) {//对顺序表作简单选择排序
ffoorr((ii==11;;ii<<LL..elnenggthth; ;i+i+++) ){{
数据结构定义
#define MAXSIZE 100
typedef int Keytype;
// 定义关键字类型为整型
typedef char InfoType[100];
typedef struct { KeyType key; InfoType otherinfo;
}RedType;
// 关键字项 // 其他数据项 // 记录类型
typedef struct { RedType r[MAXSIZE+1]; int length;
}SqList;
// r[0]闲置或用作哨兵 // 顺序表长度 // 顺序表类型
直接插入排序
直接插入排序(Straight Insertion Sorting)的基本思想 是:n个待排序的元素由一个有序表和一个无序表组成, 开始时有序表中只包含一个元素。排序过程中,每次从 无序表中取出第一个元素,将其插入到有序表中的适当 位置,使有序表的长度不断加长,完成排序过程。
各种经典排序算法[优质ppt]
另外,由于开始时增量的取值较大,每组中记录较少, 故排序比较快,随着增量值的逐步变小,每组中的记录逐渐 变多,但由于此时记录已基本有序了,因次在进行最后一趟 增量为1的插入排序时,只需作少量的比较和移动便可完成 排序,从而提高了排序速度。
排序
希尔插入排序——性能效率
希尔排序比直接插入排序的平均性能要好: 在最好情况(原始记录按关键字有序排列)下, 移动次数为0,比较次数界于n~ n2 之间。 在最坏情况(原始记录按关键字逆序排列)下, 移动次数和比较次数接近n2。 在平均情况下,移动次数和比较次数在O(n1.3) 左右,好于直接插入排序。
线性插入排序示例
排序
对于有n个数 据元素的待排 序列,插入操 作要进行n-1
次
该算法适合于n 较 小的情况,时间复 杂度为O(n2).
排序
插入算法
方法:Ki与Ki-1,K i-2,…K1依次比较,直到找到应插入的 位置。
void insertSort(RedType L[ ],int n)
{ int i ,j;
组),即所有数据放在一组中排序为止。此时,全部数 据便按次序排好了。
希尔插入排序——过程
设待排序共有10个记录,其关键字分别为47, 33, 61, 82, 71, 11, 25, 47, 57, 02,增量序列取值依次为5, 3, 1。
排序
希尔插入排序——特点
希尔排序实质上还是一种插入排序,其主要特点是: 每一趟以不同的增量进行排序。在每趟的插入排序中,记录 的关键字是和同一组中的前一个关键字进行比较,所以关键 字较小的记录在排序过程中是作跳跃式的移动。
L.r[i]
有序序列L.r[1..i] 无序序列 L.r[i+1..n]
排序
希尔插入排序——性能效率
希尔排序比直接插入排序的平均性能要好: 在最好情况(原始记录按关键字有序排列)下, 移动次数为0,比较次数界于n~ n2 之间。 在最坏情况(原始记录按关键字逆序排列)下, 移动次数和比较次数接近n2。 在平均情况下,移动次数和比较次数在O(n1.3) 左右,好于直接插入排序。
线性插入排序示例
排序
对于有n个数 据元素的待排 序列,插入操 作要进行n-1
次
该算法适合于n 较 小的情况,时间复 杂度为O(n2).
排序
插入算法
方法:Ki与Ki-1,K i-2,…K1依次比较,直到找到应插入的 位置。
void insertSort(RedType L[ ],int n)
{ int i ,j;
组),即所有数据放在一组中排序为止。此时,全部数 据便按次序排好了。
希尔插入排序——过程
设待排序共有10个记录,其关键字分别为47, 33, 61, 82, 71, 11, 25, 47, 57, 02,增量序列取值依次为5, 3, 1。
排序
希尔插入排序——特点
希尔排序实质上还是一种插入排序,其主要特点是: 每一趟以不同的增量进行排序。在每趟的插入排序中,记录 的关键字是和同一组中的前一个关键字进行比较,所以关键 字较小的记录在排序过程中是作跳跃式的移动。
L.r[i]
有序序列L.r[1..i] 无序序列 L.r[i+1..n]
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。
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。
排序算法ppt课件
for i:=1 to n-1 do begin k:=i; for j:=i+1 to n do if a[j]<a[k] then k:=j; if k<>i then begin t:=a[k]; a[k]:=a[i]; a[i]:=t; end; end;
for i:=1 to n-1 do begin k:=i; for j:=i+1 to n do if a[j]<a[k] then k:=j; if k<>i then begin t:=a[k]; a[k]:=a[i]; a[i]:=t; end; end;
end;
begin randomize; readln(n); for i:= 1 to n do a[i]:=random(100); for i:=1 to n-1 do write(a[i],' '); writeln(a[n]); qsort(1,n); for i:=1 to n-1 do write(a[i],' '); writeln(a[n]);
a:待排序的数组;//从小到大排序 简单选择排序:
for i:=1 to n-1 do for j:=i+1 to n do If a[i]>a[j] then begin
t:=a[i];
a[i]:=a[j];
a[j]:=t;
end;
{ 从第一个元素开始,进行n-1遍处理} {第i遍处理} { 交换a[i]和a[j]}
for j:=i+1 to n do if a[i]>a[j] then begin t:=a[i]; a[i]:=a[j]; a[j]:=t; end;
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线性插入排序示例
排序
对于有n个数 据元素的待排 序列,插入操 作要进行n-1
次
该算法适合于n 较 小的情况,时间复 杂度为O(n2).
排序
插入算法
方法:Ki与Ki-1,K i-2,…K1依次比较,直到找到应插入的 位置。
void insertSort(RedType L[ ],int n)
{ int i ,j;
void d_insort(a) int a[n]; { int i,j; for (i=2;i<=n;i++) { t=a[i]; j=i-1; while ((j>0) && (t<a[j])) {a[j+1]=a[j]; j=j-1;} a[j+1]=t; } }
main() { int i;
printf("请输入数据: "); for (i=1;i<=n;i++)
scanf("%d",&ar[i]); d_insort(ar); printf("排序后的序列: "); for (i=1;i<=n;i++)
{ printf("%d |",ar[i]);
} printf("\n"); }
运行结果: 请输入数据: 50 60 20 40 80 排序后的序列: 20 |40 |50 |60 |80 |
当文件很大以致内存不足以存放全部数据时,在排序 过程中需要对外存进行存取访问,称这种借助于外存 储器进行排序的方法为外部排序。
注意: ① 内排序适用于记录个数不很多的小文件 ② 外排序则适用于记录个数太多,不能一次将其 全部记录放入内存的大文件。
排序
二、插入排序
每次将一个待排序的记录,按其关键字大小插入到前面 已经排好序的子文件中的适当位置,直到全部记录插入 完成为止。
L.r[i]
有序序列L.r[1..i] 无序序列 L.r[i+1..n]
排序
方法:
1.在L.r[1..i-1]中查找L.r[i]的插入位置, L.r[1..j] L.r[i] < L.r[j+1..i-1];
2.将L.r[j+1..i-1]中的所有记录均后移 一个位置; 3.将L.r[i] 插入到L.r[j+1]的位置上。
具体方法:先将第一个数据看成是一个有序的子序列, 然后从第2个数据起逐个插入到这个有序的子序列中去 ,相应的元素要移动。
例:
待排元素序列:[53] 27 36 15 69 42 第一次排序: [27 53] 36 15 69 42 第二次排序: [27 36 53] 15 69 42 第三次排序: [15 27 36 53] 69 42 第四次排序: [15 27 36 53 69] 42 第五次排序: [15 27 36 42 53 69]
对记录的关键字大小进行比较 将记录从一个位置移动到另一个位置 当待排序记录的关键字均不相同时,则排序结果是唯一 的,否则排序的结果不一定唯一。
排序
4、排序的稳定性
在待排序的文件中,若存在 多个关键字相同的记录,经 过排序后这些具有相同关键 字的记录之间的相对次序保 持不变,该排序方法是稳定 的;
排序
性能分析
在查找循环中用来监视下标变量j是否越界。
R[0] R[1] R[2] 6 20 6 15 6 20 7 6 15 367
36
R[3] R[4] R[5] 15 7 3 15 7 3 20 7 3 15 20 3 7 15 20
直接插入排序的程序:
#include "stdio.h" #define n 5 int ar[n]; int c,t;
例如:下列是一组记录对应的关键字序列
(52, 49, 80, 36, 14, 58, 61, 23, 97, 75) 调整为
(14, 23, 36, 49, 52, 58, 61 ,75, 80, 97)
排序
2. 排序的定义
假设含n个记录的序列为{ R1, R2, …, Rn } 其相应的关键字序列为 { K1, K2, …,Kn } 这些关键字相互之间可以进行比较,即在 它们之间存在着这样一个关系 :
Kp1≤Kp2≤…≤Kpn 按此固有关系将上式记录序列重新排列为
{ Rp1, Rp2, …,Rpn } 的操作称作排序。
排序
3、排序的基本操作
排序的概念:就是要整理文件中的记录,使之按关键字 递增(或递减)次序排列起来。
排序过程的组成步骤:首先比较两个关键字的大小; 然 后将记录从一个位置移动到另一个位置。
排序
顺序查找、二分查找、二叉树查找以及散列表上查找及 算法思想
排序的基本概念以及选择、插入、交换和归并四类排序 的基本思想和算法
1.4 内部排序
一、基本概念 二、插入排序 三、交换排序 四、选择排序 五、归并排序
排序
一、基本概念
排序
1. 排序的功能:将一个数据元素(或记录) 的任意序列,重新排成一个按关键字有序 的序列。
把新元素(未排序的元素的关键字)逐个插入正在增长 的顺序表中。
寻找插入位置的方法: 线性插入排序 对半插入排序 希尔排序
排序
1、线性插入排序
基本思想:每步将一个待排序的元素按其大小插入到 前面已排序的数据中的适当位置。重复该工作,直至 有序区包含所有元素。
有序序列L.r[1..i-1] 无序序列 L.r[i..n]
若有:
{R1 ,..., Ri,...,Rj,.....} 且关键字:
Ki=Kj
i<>j
排序后:
若具有相同关键字的记录之 { Ri,Rj,.....} 间的相对次序发生变化,则 则称该排序结果具有稳定性。 称5、排序的分类
内部排序:是指在排序的整个过程中,数据全部存放 在计算机的内存储器里,并且在内存储器里调整数据 的位置;
for(i=2; i<=n; i++)
{ L[0]=L[i];
// 作为监视哨
for( j=i-1; L[0].key<L[j].key; j )
L[j+1]=L[j];
//记录后移
L[j+1]=L[0];
// 插入
}}
排序
哨兵(监视哨)
哨兵(监视哨)有两个作用
作为临时变量存放R[i](当前要进行比较的关键字)的 副本;
排序
对于有n个数 据元素的待排 序列,插入操 作要进行n-1
次
该算法适合于n 较 小的情况,时间复 杂度为O(n2).
排序
插入算法
方法:Ki与Ki-1,K i-2,…K1依次比较,直到找到应插入的 位置。
void insertSort(RedType L[ ],int n)
{ int i ,j;
void d_insort(a) int a[n]; { int i,j; for (i=2;i<=n;i++) { t=a[i]; j=i-1; while ((j>0) && (t<a[j])) {a[j+1]=a[j]; j=j-1;} a[j+1]=t; } }
main() { int i;
printf("请输入数据: "); for (i=1;i<=n;i++)
scanf("%d",&ar[i]); d_insort(ar); printf("排序后的序列: "); for (i=1;i<=n;i++)
{ printf("%d |",ar[i]);
} printf("\n"); }
运行结果: 请输入数据: 50 60 20 40 80 排序后的序列: 20 |40 |50 |60 |80 |
当文件很大以致内存不足以存放全部数据时,在排序 过程中需要对外存进行存取访问,称这种借助于外存 储器进行排序的方法为外部排序。
注意: ① 内排序适用于记录个数不很多的小文件 ② 外排序则适用于记录个数太多,不能一次将其 全部记录放入内存的大文件。
排序
二、插入排序
每次将一个待排序的记录,按其关键字大小插入到前面 已经排好序的子文件中的适当位置,直到全部记录插入 完成为止。
L.r[i]
有序序列L.r[1..i] 无序序列 L.r[i+1..n]
排序
方法:
1.在L.r[1..i-1]中查找L.r[i]的插入位置, L.r[1..j] L.r[i] < L.r[j+1..i-1];
2.将L.r[j+1..i-1]中的所有记录均后移 一个位置; 3.将L.r[i] 插入到L.r[j+1]的位置上。
具体方法:先将第一个数据看成是一个有序的子序列, 然后从第2个数据起逐个插入到这个有序的子序列中去 ,相应的元素要移动。
例:
待排元素序列:[53] 27 36 15 69 42 第一次排序: [27 53] 36 15 69 42 第二次排序: [27 36 53] 15 69 42 第三次排序: [15 27 36 53] 69 42 第四次排序: [15 27 36 53 69] 42 第五次排序: [15 27 36 42 53 69]
对记录的关键字大小进行比较 将记录从一个位置移动到另一个位置 当待排序记录的关键字均不相同时,则排序结果是唯一 的,否则排序的结果不一定唯一。
排序
4、排序的稳定性
在待排序的文件中,若存在 多个关键字相同的记录,经 过排序后这些具有相同关键 字的记录之间的相对次序保 持不变,该排序方法是稳定 的;
排序
性能分析
在查找循环中用来监视下标变量j是否越界。
R[0] R[1] R[2] 6 20 6 15 6 20 7 6 15 367
36
R[3] R[4] R[5] 15 7 3 15 7 3 20 7 3 15 20 3 7 15 20
直接插入排序的程序:
#include "stdio.h" #define n 5 int ar[n]; int c,t;
例如:下列是一组记录对应的关键字序列
(52, 49, 80, 36, 14, 58, 61, 23, 97, 75) 调整为
(14, 23, 36, 49, 52, 58, 61 ,75, 80, 97)
排序
2. 排序的定义
假设含n个记录的序列为{ R1, R2, …, Rn } 其相应的关键字序列为 { K1, K2, …,Kn } 这些关键字相互之间可以进行比较,即在 它们之间存在着这样一个关系 :
Kp1≤Kp2≤…≤Kpn 按此固有关系将上式记录序列重新排列为
{ Rp1, Rp2, …,Rpn } 的操作称作排序。
排序
3、排序的基本操作
排序的概念:就是要整理文件中的记录,使之按关键字 递增(或递减)次序排列起来。
排序过程的组成步骤:首先比较两个关键字的大小; 然 后将记录从一个位置移动到另一个位置。
排序
顺序查找、二分查找、二叉树查找以及散列表上查找及 算法思想
排序的基本概念以及选择、插入、交换和归并四类排序 的基本思想和算法
1.4 内部排序
一、基本概念 二、插入排序 三、交换排序 四、选择排序 五、归并排序
排序
一、基本概念
排序
1. 排序的功能:将一个数据元素(或记录) 的任意序列,重新排成一个按关键字有序 的序列。
把新元素(未排序的元素的关键字)逐个插入正在增长 的顺序表中。
寻找插入位置的方法: 线性插入排序 对半插入排序 希尔排序
排序
1、线性插入排序
基本思想:每步将一个待排序的元素按其大小插入到 前面已排序的数据中的适当位置。重复该工作,直至 有序区包含所有元素。
有序序列L.r[1..i-1] 无序序列 L.r[i..n]
若有:
{R1 ,..., Ri,...,Rj,.....} 且关键字:
Ki=Kj
i<>j
排序后:
若具有相同关键字的记录之 { Ri,Rj,.....} 间的相对次序发生变化,则 则称该排序结果具有稳定性。 称5、排序的分类
内部排序:是指在排序的整个过程中,数据全部存放 在计算机的内存储器里,并且在内存储器里调整数据 的位置;
for(i=2; i<=n; i++)
{ L[0]=L[i];
// 作为监视哨
for( j=i-1; L[0].key<L[j].key; j )
L[j+1]=L[j];
//记录后移
L[j+1]=L[0];
// 插入
}}
排序
哨兵(监视哨)
哨兵(监视哨)有两个作用
作为临时变量存放R[i](当前要进行比较的关键字)的 副本;