软件技术基础课件 数据结构-7排序

算
记录当前具有最小关键字值的记录位置，而且假定初值I •K位置与i+1位置比较，保持k为最小关键字记录位置
法
•…
框
•K位置与n位置比较，保持k为最小关键字记录位置
架
从小到大排序
//排第i趟，从i到n找最小元素，并且交换 k = i; For(j=I; j<=n; j++)
If (a[j] < a[k]) k =j; T = a[i]; A[i] = a[k]; A[k] = t;
…
第n-1趟：从待排序的记录中[(n-1)-n]选择关键字最小的元素，与第n-1个
位置交换
For(I = 1; i<n; i++) // 排第i趟
//排第i趟，从i到n找最小元素，并且交换 k = i; For(j=I; j<=n; j++)
If (a[j] < a[k]) k =j; T = a[i]; A[i] = a[k]; A[k] = t;
If( a[j] > a[j + 1] ) { // 互换 t=a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j+1] = t;
}
j 49
38
13 27 i
50
76
65
97 第 一 趟
第七章 排序
7.2 冒泡排序
算法框架:改进 如果没有交换则可以停止。 j 49
// 对于n个元素，排n-1趟
for ( I = 1 ; I < n; i++)
A[i] = a[k];
A[k] = t;
}
}
从小到大排序
第七章 排序
7.3 选择排序
算法分析
正常情况下： 第一趟：循环n-1次 第二趟：循环n-2次 … 第i趟：循环n-i次 … 第n-1趟：循环1次
Algorithm select(a, n) { For(I = 1; i<n; i++) { //排第i趟，从i到n找最小元素，并且 交换
•…
•从待排序的记录中[(n-1)-n]选择关键字最小的元素，置于第n-1个位置(交换)
第一趟：从待排序的记录中[1-n]选择关键字最小的元素，与第一个位置交换 第二趟：从待排序的记录中[2-n]选择关键字最小的元素，与第二个位置交换
… 第i趟：从待排序的记录中[i-n]选择关键字最小的元素，与第i个位置交换
38 13 27 38 38 38 38 38 38
13 27 49 49 49 49 49 49 49
27 50 50 50 50 50 50 50 50
50 76 65 65 65 65 65 65 65
76 65 76 76 76 76 76 76 76
65 97 97 97 97 97 97 97 97
for(j = 1; j <= n – i; j++)
76
If( a[j] > a[j + 1] ) // 互换
65
97
第 一 趟
第七章 排序
7.2 冒泡排序
算法框架
// 对于n个元素，排n-1趟
for ( I = 1 ; I < n; i++)
// 排第i趟 for(j = 1; j <= n – i; j++)
第四遍后：19,22,34,472,74, 471, 66,98 第五遍后：19,22,34,472, 471, 74 ,66,98 第六遍后：19,22,34,472, 471, 66,74,98 第六遍后：19,22,34,472, 471, 66,74,98 第六遍后：19,22,34,472, 471, 66,74,98
•排序的基本概念 •简单的排序方法
选择 插入 冒泡 •先进的排序方法 希尔 快速 其他
第七章 排序
第七章 排序
7.1 排序的基本概念
排序的对象:一组记录组成的文件 定义:排序也叫分类(sorting),是指将一组记录的任意序列按规定顺序重排列.对于 含有n个记录{R1,R2, …, Rn}的文件，根据记录关键字递增或递减的顺序将文件 记录的次序重新排列，使一组次序任意的记录变成按其关键字有序的一组记录。 例如: 学生成绩, 电话号码簿, 高考考生分数, 字典 目的：是便于查询与处理,提高解决问题的效率，提高查找的时间效率 名词概念：文件， 记录， 数据项， 关键字
第七章 排序
7.2 冒泡排序
核 心
•从第一个元素开始逐渐向后移动，针对每一个位置比较相邻两元 素的关键字，如果不满足要求，则交换二者的位置
思
想 •不断进行上述工作，如果排序元素为n, 共进行n-1次(趟)
49 49 38 13 13 13 13 13 13
97 38 13 27 27 27 27 27 27
第七章 排序
7.1 排序的基本概念—数据结构的约定
// 元素的定义
Typedef struct {
Int
key;
Char
data;
}
record;
// 文件的定义 record R[n];
第七章 排序
7.2 冒泡排序
从小到大排序
核 心
•从第一个元素开始逐渐向后移动，针对每一个位置比较相邻两元 素的关键字，如果不满足要求，则交换二者的位置
刻画方法： 问题规模n的函数的同阶无穷大(小)，例如O(n), O(n2)
第七章 排序
7.1 排序的基本概念—排序算法的比较 外排序： •算法执行所需要的时间 ➢关键字的比较次数 ➢记录的移动次数 ➢内存与外存的交换次数 •算法执行所需要的空间
刻画方法： 问题规模n的函数的同阶无穷大(小)，例如O(n), O(n2)
flag = 1;
for ( I = 1 ; I < n && flag; i++)
// 排第i趟
flag = 0; for(j = 1; j <= n – i; j++)
If( a[j] > a[j + 1] ) { // 互换 flag = 1 t=a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j+1] = t;
Algorithm bubble(a, n) {
flag = 1;
for ( I = 1 ; I < n && flag; i++)
// 排第i趟
flag = 0; for(j = 1; j <= n – i; j++)
If( a[j] > a[j + 1] ) { // 互换 flag = 1 t=a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j+1] = t;
•…
•从待排序的记录中[(n-1)-n]选择关键字最小的元素，置于第i个位置(交换)
初始序列： 471,34,66,472,74,19,22,98 第一遍后：19,34,66,472,74,471,22,98 第二遍后：19,22,66,472,74,471,34,98 第二遍后：19,22,66,472,74,471,34,98 第三遍后：19,22,34,472,74,471,66,98
按文件的存贮结构： 连续顺序文件排序：针对文件的存贮形式是顺序文件的排序 链表文件排序：文件的存贮形式的链表的排序
按排序的稳定性： 稳定排序：对于具有相同关键字的两个记录，如果排序 结果仍然保持原有的顺序，则称该排序为稳定排序 非稳定排序：称不是稳定排序为非稳定排序
第七章 排序
7.1 排序的基本概念—排序算法的比较 内排序： •算法执行所需要的时间 ➢关键字的比较次数 ➢记录的移动次数 •算法执行所需要的空间
思
想 •不断进行上述工作
49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 97 97 97 38 38 38 38 38 38 38 38 38 38 38 38 38 38 97 97 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 97 97 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 97 97 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 97 97 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 97 97 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 97
第七章 排序
从小到大排序
7.3 选择排序Selection Sorting
•假定待排序的文件有n个记录
•从待排序的记录中[1-n]选择关键字最小的元素，置于第一个位置(交换)
核
•从待排序的记录中[2-n]选择关键字最小的元素，置于第二个位置(交换)
心
思
•…
想
•从待排序的记录中[i-n]选择关键字最小的元素，置于第i个位置(交换)
第七章 排序
7.3 选择排序Selection Sorting
Algorithm select(a, n) {
For(I = 1; i<n; i++) {
算
//排第i趟，从i到n找最小元素，并且交换
法
k = i; For(j=I; j<=n; j++)
If (a[j] < a[k]) k =j;
t = a[i];
// 排第i趟
Flag = 0;// 假设没有交换 for(j = 1; j <= n – i; j++)