各种排序方法总结
七下排队问题知识点总结
七下排队问题知识点总结一、解决排队问题的方法1. 冒泡排序冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就进行交换。
重复进行下去,直到没有再输人交换,有了问题解决排队问题的方法,可以更有效地解决排队问题。
2. 快速排序快速排序是对冒泡排序的一种改进。
它通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另一部分的数据小。
然后按照此方法对这两部分数据进行快速排序,以此达到整个数据变成有序序列的效果。
可以应用到排队问题的解决中。
3. 插入排序插入排序是一种简单直观的排序算法。
它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。
通过这种方法可以在排队问题中找到更好的解决方法。
4. 选择排序选择排序是一种简单直观的排序算法。
它的工作原理是通过构建有序序列,在待排序的数据元素中选择最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,然后,从剩余的未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾,以此类推,直到所有元素均排序完毕。
可以应用在排队问题的解决中。
5. 归并排序归并排序是一种分治算法,它是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。
它是一种稳定的排序算法,它也是采用分治法的一个非常典型的应用。
可以应用在排队问题的解决中。
二、排队问题的应用排队问题在日常生活中是非常普遍的,比如排队买票、排队上车、排队结账等等。
对于这些问题的解决,可以采用上述的排队算法,通过一定的规则和方法来进行排队,以达到快速、有效地解决排队问题。
1. 排队买票当人们在购买车票、电影票、演唱会门票等时,需要排队等候购买,此时可以采用排队算法,通过合理的规则来进行排队,以避免拥堵和混乱。
2. 排队上车在公交车站、地铁站等处,人们需要排队上车,如果采用合理的排队算法,可以有效地避免拥堵和混乱,提高上车效率。
3. 排队结账在超市、商场等处,人们在购物后需要排队结账,如果采用合理的排队算法,可以提高结账效率,让顾客更快地完成购物。
十大经典排序算法总结
⼗⼤经典排序算法总结最近⼏天在研究算法,将⼏种排序算法整理了⼀下,便于对这些排序算法进⾏⽐较,若有错误的地⽅,还请⼤家指正0、排序算法说明0.1 排序术语稳定:如果a=b,且a原本排在b前⾯,排序之后a仍排在b的前⾯不稳定:如果a=b,且a原本排在b前⾯,排序之后排在b的后⾯时间复杂度:⼀个算法执⾏所耗费的时间空间复杂度:⼀个算法执⾏完所需内存的⼤⼩内排序:所有排序操作都在内存中完成外排序:由于数据太⼤,因此把数据放在磁盘中,⽽排序通过磁盘和内存的数据传输才能进⾏0.2算法时间复杂度、空间复杂度⽐较0.3名词解释n:数据规模k:桶的个数In-place:占⽤常数内存,不占⽤额外内存Out-place:占⽤额外内存0.4算法分类1.冒泡排序冒泡排序是⼀种简单的排序算法。
它重复地⾛访过要排序的数列,⼀次⽐较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。
⾛访数列的⼯作是重复地进⾏直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
这个算法的名字由来是因为越⼩的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端1.1算法描述⽐较相邻的元素,如果前⼀个⽐后⼀个打,就交换对每⼀对相邻元素做同样的⼯作,从开始第⼀对到结尾最后⼀对,这样在最后的元素应该会是最⼤的数针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后⼀个重复步骤1-3,知道排序完成1.2动图演⽰1.3代码实现public static int[] bubbleSort(int[] array) {if (array.length == 0)return array;for (int i = 0; i < array.length; i++)for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++)if (array[j + 1] < array[j]) {int temp = array[j + 1];array[j + 1] = array[j];array[j] = temp;}return array;}1.4算法分析最佳情况:T(n) = O(n) 最差情况:T(n) = O(n2) 平均情况:T(n) = O(n2)2.选择排序表现简单直观的最稳定的排序算法之⼀,因为⽆论什么数据都是O(n2)的时间复杂度,⾸先在未排序序列中找到最⼩(⼤)元素,与数组中第⼀个元素交换位置,作为排序序列的起始位置,然后再从剩余未排序元素中继续寻找最⼩(⼤)的元素,与数组中的下⼀个元素交换位置,也就是放在已排序序列的末尾2.1算法描述1.初始状态:⽆序区为R[1..n],有序区为空2.第i躺排序开始时,当前有序区和⽆序区R[1..i-1]、R[i..n]3.n-1趟结束,数组有序化2.2动图演⽰2.3代码实现public static int[] selectionSort(int[] array) {if (array.length == 0)return array;for (int i = 0; i < array.length; i++) {int minIndex = i;for (int j = i; j < array.length; j++) {if (array[j] < array[minIndex]) //找到最⼩的数minIndex = j; //将最⼩数的索引保存}int temp = array[minIndex];array[minIndex] = array[i];array[i] = temp;}return array;}2.4算法分析最佳情况:T(n) = O(n2) 最差情况:T(n) = O(n2) 平均情况:T(n) = O(n2)3、插⼊排序是⼀种简单直观的排序算法,通过构建有序序列,对于未排序序列,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插⼊,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素腾出插⼊空间3.1算法描述1.从第⼀个元素开始,该元素可以认为已经被排序2.取出下⼀个元素(h),在已排序的元素序列中从后往前扫描3.如果当前元素⼤于h,将当前元素移到下⼀位置4.重复步骤3,直到找到已排序的元素⼩于等于h的位置5.将h插⼊到该位置6.重复步骤2-53.2动图演⽰3.3代码实现public static int[] insertionSort(int[] array) {if (array.length == 0)return array;int current;for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {current = array[i + 1];int preIndex = i;while (preIndex >= 0 && current < array[preIndex]) {array[preIndex + 1] = array[preIndex];preIndex--;}array[preIndex + 1] = current;}return array;}3.4算法分析最佳情况:T(n) = O(n) 最坏情况:T(n) = O(n2) 平均情况:T(n) = O(n2)4、希尔排序是简单插⼊排序经过改进之后的⼀个更⾼效的版本,也称为缩⼩增量排序,同时该算法是冲破O(n2)的第⼀批算法之⼀。
各种排序算法的总结和比较
各种排序算法的总结和比较1 快速排序(QuickSort )快速排序是一个就地排序,分而治之,大规模递归的算法。
从本质上来说,它是归并排序的就地版本。
快速排序可以由下面四步组成。
(1 )如果不多于1 个数据,直接返回。
(2 )一般选择序列最左边的值作为支点数据。
(3 )将序列分成2 部分,一部分都大于支点数据,另外一部分都小于支点数据。
(4 )对两边利用递归排序数列。
快速排序比大部分排序算法都要快。
尽管我们可以在某些特殊的情况下写出比快速排序快的算法,但是就通常情况而言,没有比它更快的了。
快速排序是递归的,对于内存非常有限的机器来说,它不是一个好的选择。
2 归并排序(MergeSort )归并排序先分解要排序的序列,从1 分成2 ,2 分成4 ,依次分解,当分解到只有1 个一组的时候,就可以排序这些分组,然后依次合并回原来的序列中,这样就可以排序所有数据。
合并排序比堆排序稍微快一点,但是需要比堆排序多一倍的内存空间,因为它需要一个额外的数组。
3 堆排序( HeapSort )堆排序适合于数据量非常大的场合(百万数据)。
堆排序不需要大量的递归或者多维的暂存数组。
这对于数据量非常巨大的序列是合适的。
比如超过数百万条记录,因为快速排序,归并排序都使用递归来设计算法,在数据量非常大的时候,可能会发生堆栈溢出错误。
堆排序会将所有的数据建成一个堆,最大的数据在堆顶,然后将堆顶数据和序列的最后一个数据交换。
接下来再次重建堆,交换数据,依次下去,就可以排序所有的数据。
4 Shell 排序( ShellSort )Shell 排序通过将数据分成不同的组,先对每一组进行排序,然后再对所有的元素进行一次插入排序,以减少数据交换和移动的次数。
平均效率是O(nlogn) 。
其中分组的合理性会对算法产生重要的影响。
现在多用D.E.Knuth 的分组方法。
Shell 排序比冒泡排序快5 倍,比插入排序大致快2 倍。
Shell 排序比起QuickSort ,MergeSort ,HeapSort 慢很多。
各种排序方法总结
常用排序算法有哪些? 冒择路希快归堆(口诀):冒泡排序,选择排序,插入排序,希尔排序,快速排序,归并排序,堆排序; 冒泡排序冒泡排序(Bubble Sort ),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。
它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。
走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端,故名。
JAVA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 publicclassBubbleSort{publicvoidsort(int[]a){inttemp=0;for(inti=a.length-1;i>0;--i){for(intj=0;j<i;++j){if(a[j+1]<a[j]){temp=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=temp;}}}}}JavaScript1 2 3 4 functionbubbleSort(arr){vari=arr.length,j;vartempExchangVal;while(i>0)5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 {for(j=0;j<i-1;j++){if(arr[j]>arr[j+1]){tempExchangVal=arr[j];arr[j]=arr[j+1];arr[j+1]=tempExchangVal;}}i--;}returnarr;}vararr=[3,2,4,9,1,5,7,6,8];vararrSorted=bubbleSort(arr);console.log(arrSorted);alert(arrSorted);控制台将输出:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]快速排序算法快速排序(Quicksort )是对冒泡排序的一种改进。
工作任务优先级排序方法总结
工作任务优先级排序方法总结在职场中,我们经常需要处理各式各样的任务。
然而,由于时间和资源的有限性,我们需要学会合理地排序任务的优先级,以确保工作的高效完成。
本文将总结几种常见的工作任务优先级排序方法,帮助你更好地组织自己的工作。
一、重要紧急矩阵法重要紧急矩阵法是一种常用的任务优先级排序方法,通过将任务划分成四个象限,帮助我们更好地理清工作的优先级。
1. 重要且紧急任务:这些任务需要立即行动,是工作中最紧迫的事项,必须立即安排时间去完成。
2. 重要但不紧急任务:这些任务对工作长远发展有重要影响,但并不紧迫。
可以通过时间管理,合理分配时间来逐步完成。
3. 不重要但紧急任务:这些任务通常是一些紧急却不重要的突发事件,可以通过委派或者简化流程来尽快解决,以便腾出时间处理更重要的事项。
4. 不重要也不紧急任务:这些任务对工作的贡献度较低,可以考虑延迟或者不进行。
通过重要紧急矩阵法,我们能够快速确定任务的优先级,更好地管理时间和精力。
二、时间价值法时间价值法是根据任务的重要性和紧急性来计算其价值,从而进行排序,以确保时间的高效利用。
1. 根据任务的重要性进行打分:根据任务对工作目标的贡献度和影响,给予不同的分值。
2. 根据任务的紧急性进行打分:根据任务需要完成的时间限制,给予不同的分值。
3. 将重要性和紧急性的分值相乘:将任务的重要性与紧急性的分值相乘,得到任务的时间价值。
4. 按照时间价值进行排序:根据任务的时间价值分值,将任务进行排序,确保高时间价值的任务优先处理。
通过时间价值法,我们能够更加客观地评估任务的价值,合理安排工作时间,提高工作效率。
三、ABC法ABC法是一种将任务进行分类的方法,以便更好地确定任务的优先级。
1. 标记A类任务:这些是最重要的任务,对于工作的长远发展或者会给公司带来巨大价值的任务。
需要优先处理。
2. 标记B类任务:这些任务对工作有一定的影响,但不如A类任务紧急。
可以在完成A类任务后再进行处理。
各种排序方法总结
选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序不是稳定的排序算法,冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序是稳定的排序算法。
冒泡法:这是最原始,也是众所周知的最慢的算法了。
他的名字的由来因为它的工作看来象是冒泡:复杂度为O(n*n)。
当数据为正序,将不会有交换。
复杂度为O(0)。
直接插入排序:O(n*n)选择排序:O(n*n)快速排序:平均时间复杂度log2(n)*n,所有内部排序方法中最高好的,大多数情况下总是最好的。
归并排序:l og2(n)*n堆排序:l og2(n)*n希尔排序:算法的复杂度为n的1.2次幂这里我没有给出行为的分析,因为这个很简单,我们直接来分析算法:首先我们考虑最理想的情况1.数组的大小是2的幂,这样分下去始终可以被2整除。
假设为2的k次方,即k=log2(n)。
2.每次我们选择的值刚好是中间值,这样,数组才可以被等分。
第一层递归,循环n次,第二层循环2*(n/2)......所以共有n+2(n/2)+4(n/4)+...+n*(n/n) = n+n+n+...+n=k*n=log2(n)*n所以算法复杂度为O(lo g2(n)*n) 其他的情况只会比这种情况差,最差的情况是每次选择到的midd le都是最小值或最大值,那么他将变成交换法(由于使用了递归,情况更糟)。
但是你认为这种情况发生的几率有多大??呵呵,你完全不必担心这个问题。
实践证明,大多数的情况,快速排序总是最好的。
如果你担心这个问题,你可以使用堆排序,这是一种稳定的O(log2(n)*n)算法,但是通常情况下速度要慢于快速排序(因为要重组堆)。
排序题方法总结
排序题方法总结
排序方法可以总结为以下几种:
1. 冒泡排序:重复比较相邻的两个元素,若顺序错误则交换位置,直至整个数组有序。
时间复杂度为O(n^2)。
2. 选择排序:每次从数组中选择最小(或最大)的元素,放到已排序的末尾,直至整个数组有序。
时间复杂度为O(n^2)。
3. 插入排序:将数组分为已排序和未排序两部分,每次从未排序部分中取出一个元素,并插入到已排序部分的适当位置,直至整个数组有序。
时间复杂度为O(n^2)。
4. 归并排序:将数组不断地分割成更小的子数组,然后再将子数组合并,直至整个数组有序。
时间复杂度为O(nlogn)。
5. 快速排序:选择一个基准元素,将数组分为小于和大于基准元素的两部分,再对两部分分别进行快速排序,直至整个数组有序。
时间复杂度为O(nlogn)。
6. 堆排序:将数组构建成大顶堆(或小顶堆),然后不断地将堆顶元素与最后一个元素交换,并重新调整堆,直至整个数组有序。
时间复杂度为O(nlogn)。
7. 计数排序:统计数组中每个元素出现的次数,然后根据计数从小到大将元素重新排列。
时间复杂度为O(n+k),其中k是值的范围。
8. 基数排序:按照位数从低到高的顺序,将数组分配到桶中,然后重组桶中的元素,直至整个数组有序。
时间复杂度为
O(d*(n+k)),其中d是最大位数,k是每个桶的大小。
以上是常见的排序算法,每种算法都有不同的适用场景和特点,需要根据实际问题选择合适的算法。
排序的几种方式
排序的几种方式在日常生活中,我们经常需要对事物进行排序,以便更好地组织和理解信息。
排序是一种将元素按照一定的规则进行排列的方法,可以应用于各种领域,如数字排序、字母排序、时间排序等。
本文将介绍几种常用的排序方式,包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。
一、冒泡排序冒泡排序是一种简单直观的排序方法,通过比较相邻元素的大小,将较大的元素逐渐“冒泡”到右侧,较小的元素逐渐“沉底”到左侧。
这个过程会不断重复,直到所有元素都按照升序排列。
冒泡排序的基本思想是从第一个元素开始,依次比较相邻的两个元素,如果前面的元素大于后面的元素,则交换它们的位置。
经过一轮比较后,最大的元素会“冒泡”到最右侧,然后再对剩下的元素进行相同的比较,直到所有元素都有序排列。
二、选择排序选择排序是一种简单直观的排序方法,它的基本思想是每次从待排序的元素中选择最小(或最大)的元素,放到已排序序列的末尾,直到所有元素都有序排列。
选择排序的过程可以分为两个部分:首先,在未排序的序列中找到最小(或最大)的元素,然后将其放到已排序序列的末尾;其次,将剩下的未排序序列中的最小(或最大)元素找到,并放到已排序序列的末尾。
这个过程会不断重复,直到所有元素都有序排列。
三、插入排序插入排序是一种简单直观的排序方法,它的基本思想是将待排序的元素逐个插入到已排序序列的适当位置,最终得到一个有序序列。
插入排序的过程可以分为两个部分:首先,将第一个元素看作已排序序列,将剩下的元素依次插入到已排序序列的适当位置;其次,重复上述过程,直到所有元素都有序排列。
插入排序的过程类似于整理扑克牌,将新抓到的牌插入到已有的牌中。
四、快速排序快速排序是一种常用的排序方法,它的基本思想是通过一趟排序将待排序序列分割成独立的两部分,其中一部分的所有元素都小于另一部分的所有元素。
然后对这两部分继续进行排序,直到整个序列有序。
快速排序的过程可以分为三个步骤:首先,从序列中选择一个基准元素;其次,将比基准元素小的元素放在左侧,比基准元素大的元素放在右侧;最后,递归地对左右两个部分进行排序。
排序有哪几种方法
排序有哪几种方法排序是计算机科学中非常重要的概念之一,它指的是将一组元素按照某种规则进行重新排列的过程。
排序算法可以分为多种类型,包括插入排序、交换排序、选择排序、归并排序、快速排序、堆排序、计数排序、桶排序、基数排序等。
下面我将详细介绍每种排序方法的原理、特点和应用场景。
1. 插入排序(Insertion Sort)插入排序是一种简单且直观的排序算法。
它的原理是将一个未排序的元素逐个地插入到已排序的部分中,最终形成一个完全有序的序列。
具体操作是从第二个元素开始,将其与前面已排序的元素逐个比较并插入到正确的位置。
插入排序的时间复杂度为O(n^2),适用于小规模或部分有序的序列。
2. 交换排序(Exchange Sort)交换排序包括冒泡排序和快速排序。
冒泡排序(Bubble Sort)的原理是从头到尾依次比较相邻的两个元素,如果顺序不对则交换位置,一轮下来可以将最大的元素移动到末尾。
快速排序(Quick Sort)使用了分治的思想,通过选择一个基准元素将序列分成左右两部分,左边的元素都小于该基准值,右边的元素都大于该基准值,然后递归地对左右两部分进行快速排序。
交换排序的平均时间复杂度为O(nlogn),适合用于排序大规模随机数据。
3. 选择排序(Selection Sort)选择排序的原理很简单:每一次从未排序的部分中选择最小(或最大)的元素,放到已排序部分的末尾。
具体操作是通过不断找到最小元素的索引,然后将其与第一个未排序元素交换,如此循环直到所有元素都被排序。
选择排序的时间复杂度为O(n^2),适用于简单的排序需求。
4. 归并排序(Merge Sort)归并排序采用了分治的思想,将一个序列递归地分成两个子序列,直到每个子序列只有一个元素,然后将两个有序的子序列合并成一个有序的序列。
具体操作是比较两个子序列的第一个元素,将较小的元素放入结果序列,然后再比较较小元素所在子序列的下一个元素与另一个子序列的第一个元素,直到所有元素都被放入结果序列。
排序方法实践实验心得体会
排序方法实践实验心得体会排序算法是计算机科学中最基础也是最常用的算法之一,它的作用是将一组数据按照一定的顺序进行排列。
在我进行排序方法实践实验的过程中,我选择了几种常见的排序算法进行了比较和分析,并对每种算法的时间复杂度、空间复杂度以及稳定性进行了评估。
通过这次实验,我深刻理解了每种排序算法的原理和应用场景,并总结出了一些具体的心得和体会。
首先,我选择了冒泡排序算法。
它的原理是通过比较相邻的两个元素,将较大的元素逐渐交换到数组的末尾,从而实现整个数组的排序。
冒泡排序的时间复杂度是O(n^2),空间复杂度是O(1),算法的稳定性很好。
通过实验,我发现冒泡排序的性能在数据量很小时可以接受,但当数据量变大时,其效率明显不如其他排序算法。
其次,我实践了插入排序算法。
插入排序的原理是将数组分为两个区域,已排序区和未排序区,然后逐个将未排序区的元素插入到已排序区的合适位置。
插入排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1),算法是稳定的。
在实验中,我发现插入排序在处理接近有序的数组时表现良好,但在处理逆序数组时效率较低。
接下来,我尝试了选择排序算法。
选择排序的原理是每次从未排序区中选择最小的元素,并与未排序区的第一个元素交换位置,从而逐渐将最小元素移到已排序区的末尾。
选择排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1),算法是不稳定的。
通过实验,我发现选择排序的效率较低,因为它每次只能确定一个元素的位置。
最后,我实践了快速排序算法。
快速排序的原理是选择一个基准元素,然后将数组分为两个子数组,左边的元素都小于基准,右边的元素都大于基准,再递归地对子数组进行排序。
快速排序的时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度取决于递归深度,算法是不稳定的。
通过实验,我发现快速排序的效率非常高,尤其在处理大规模数据时表现出色。
通过这次排序方法实践实验,我深入了解了各种排序算法的原理和性能特点。
在实验中,我发现不同的排序算法适用于不同的数据情况,选择合适的排序算法可以提高排序的效率。
小学数学点知识归纳数的排序
小学数学点知识归纳数的排序小学数学点知识归纳:数的排序在小学数学教学中,数的排序是一个重要的基础知识点。
通过对数字的排序,可以培养学生的逻辑思维能力,提高他们的数学运算能力。
本文将对小学数学中常见的数的排序方式进行归纳和总结。
1. 正序排序正序排序是最常见的一种排序方式,按照从小到大的顺序排列数字。
学生可以通过数字的大小比较来确定它们的顺序。
例如,给定一组数字:2, 4, 1, 3, 5,按照正序排序后的顺序为:1, 2, 3, 4, 5。
2. 倒序排序与正序排序相反,倒序排序按照从大到小的顺序排列数字。
同样地,学生可以通过比较数字的大小来确定它们的顺序。
以前面的例子为基础,将数字按照倒序排序后的顺序为:5, 4, 3, 2, 1。
3. 从小到大排序除了正序排序之外,学生还可以使用从小到大排序的方法。
这种排序方法是通过逐渐找到最小的数并将其放在第一个位置,然后再继续找到次小的数放在第二个位置,以此类推,直到所有的数都排列好。
例如,对于一组数字:7, 3, 9, 2,按照从小到大排序的方法,可以得到:2, 3, 7, 9。
4. 从大到小排序与从小到大排序相反,从大到小排序也是一种常见的排序方式。
这种排序方法与从小到大排序类似,只不过是从最大的数开始找,并将其放在第一个位置;然后继续找到次大的数放在第二个位置,以此类推,直到所有的数都排列好。
以前面的例子为基础,将数字按照从大到小排序的方法得到:9, 7, 3, 2。
5. 按照个位数排序在数字排序中,还有一种特殊的方式是按照个位数的大小进行排序。
例如,给定一组数字:12, 45, 9, 27,我们可以将它们按照个位数进行排序。
首先比较个位数,最小的数是9,其次是12、27和45。
然后我们将这几个数按照从小到大的顺序排列为:9, 12, 27, 45。
通过上述归纳,我们可以看出数的排序是数学学习中的一个重要环节。
它不仅能帮助学生加深对数字的理解,还培养了学生的逻辑思维和数学推理能力。
大学计算机科学算法知识点归纳总结
大学计算机科学算法知识点归纳总结计算机科学的一个重要分支就是算法,它是解决问题的具体步骤和方法的集合。
通过学习和掌握算法知识,我们可以更加高效地解决各种问题。
本文将对大学计算机科学中常见的算法知识点进行归纳总结。
一、排序算法排序算法是计算机科学中最基本也是最常用的算法之一。
它将一组元素按照特定的规则进行重新排列。
以下是几种常见的排序算法:1. 冒泡排序(Bubble Sort)冒泡排序通过相邻元素的比较和交换来实现排序,每一轮将最大的元素冒泡到末尾。
2. 插入排序(Insertion Sort)插入排序通过将元素逐个插入已经有序的部分来实现排序。
3. 快速排序(Quick Sort)快速排序是一种基于分治法的排序算法,通过选择一个基准元素和其它元素进行比较和交换来实现排序。
4. 归并排序(Merge Sort)归并排序是一种基于分治法的排序算法,将待排序序列分为若干个子序列,分别进行排序后再合并。
二、查找算法查找算法是在给定的数据集合中找到指定元素的算法。
以下是几种常见的查找算法:1. 顺序查找(Sequential Search)顺序查找是一种逐个比较的查找算法,从列表的开头依次比较每个元素,直到找到目标元素或遍历完整个列表。
2. 二分查找(Binary Search)二分查找是一种基于分治法的查找算法,通过将待查找的区间不断缩小,最终找到目标元素。
三、图算法图是由节点和边组成的一种数据结构,图算法是解决图相关问题的一种算法。
以下是几种常见的图算法:1. 深度优先搜索(Depth First Search)深度优先搜索是一种遍历和搜索图的算法,它以深度优先的方式访问节点。
2. 广度优先搜索(Breadth First Search)广度优先搜索是一种遍历和搜索图的算法,它以广度优先的方式访问节点。
3. 最小生成树(Minimum Spanning Tree)最小生成树是一个无环连通子图,它是图中边的一种子集,使得树上所有边的权值之和最小。
排序的五种方法
排序的五种方法一、冒泡排序。
冒泡排序就像水里的泡泡一样,大的泡泡慢慢往上冒。
它的原理是比较相邻的元素,如果顺序不对就交换位置。
比如说有一堆数字,就从第一个数字开始,和它后面的数字比,如果前面的比后面的大,就把它们换过来。
这样一轮一轮地比较,每一轮都会把最大的数字像泡泡一样“冒”到最后面。
这个方法很简单,但是如果数据很多的话,就会比较慢啦。
就像一个小蜗牛,虽然能到达终点,但是速度有点慢哟。
二、选择排序。
选择排序呢,就像是在一群小伙伴里选最高的那个。
它先在未排序的序列里找到最小(或者最大)的元素,然后把这个元素放到已排序序列的末尾。
就好比在一群小朋友里,先找出最矮的那个小朋友,让他站在最前面,然后再在剩下的小朋友里找最矮的,依次类推。
这个方法比冒泡排序在某些情况下会快一点,不过它也有自己的小脾气,不是在所有数据情况下都超级高效的呢。
三、插入排序。
插入排序就像是我们平时整理扑克牌一样。
假设我们手里已经有一部分排好序的牌,然后拿到一张新牌,就把这张新牌插入到合适的位置。
对于一组数字也是这样,从第二个数字开始,把它插入到前面已经排好序的数字里合适的地方。
如果这个数字比前面的大,就往后放,如果比前面的小,就往前找合适的位置插进去。
这个方法在数据比较有序的情况下,速度还是挺快的,就像一个聪明的小助手,能很快地把东西整理好。
四、快速排序。
快速排序就像是一个很厉害的魔法师。
它先选一个基准值,然后把数组里的数字分成两部分,一部分比基准值小,一部分比基准值大。
然后再对这两部分分别进行同样的操作,就像把一个大问题分成很多小问题,然后各个击破。
这个方法在大多数情况下速度都非常快,就像一阵旋风,能迅速把数据排好序。
不过它也有点小复杂,就像魔法师的魔法一样,不是那么容易一下子就完全理解的呢。
五、归并排序。
归并排序就像是两个队伍在合并。
它把数组分成两部分,然后分别对这两部分进行排序,排好序之后再把这两部分合并起来。
这个过程就像是两个已经排好队的小队伍,要合并成一个大队伍,在合并的时候还要保证顺序正确。
排列方法总结
排列方法总结排列是一种数学概念,是指将一组事物按照一定顺序安排的方法。
在组合学中,排列是指从给定元素集合中选取一部分元素,以一定的顺序排列。
排列方法的总结可以从基本排列、递归排列、字典序排列等多个方面展开。
首先,我们来看基本排列方法。
基本排列方法是指对一组元素进行全排列的方法。
全排列是对一组元素进行全部的排列,包括它们的所有可能性。
比如,对于元素集合{A,B,C}进行全排列,可以得到ABC、ACB、BAC、BCA、CAB、CBA六种不同的排列方式。
基本排列方法的思想是通过递归的方式,不断固定元素的位置,直到所有元素都被固定为止。
其次,递归排列是一种常见的排列方法。
递归排列是指通过递归的方式对一个集合进行排列。
递归排列的思想是将一个集合划分为两部分:第一个元素和剩余的元素。
然后,将第一个元素与剩余的元素进行交换,再对剩余的元素进行递归排列。
递归排列的优点是可以避免重复元素,同时可以很方便地实现全排列。
此外,字典序排列也是常见的排列方法之一。
字典序排列是指按照字典的顺序对元素进行排列。
在字典序排列中,元素按照从小到大的顺序进行排列。
字典序排列的方法是先将元素进行排序,然后不断交换当前位置与下一个位置的元素,直到找到下一个排列为止。
字典序排列的优点是能够快速找到下一个排列,并且可以避免重复排列。
除了以上的基本排列、递归排列和字典序排列之外,还有一些其他的排列方法。
比如,循环排列是指通过循环的方式对元素进行排列。
循环排列的思想是将元素进行循环移位,从而得到不同的排列方式。
此外,组合排列是指在排列时不考虑元素的顺序。
组合排列的方法是通过选择元素的方式对元素进行排列,而不是通过固定位置的方式。
组合排列的优点是节省了计算量,可以得到更加简洁的排列结果。
总体来说,排列是一种将元素按照一定顺序安排的方法。
在排列方法的总结中,我们可以从基本排列、递归排列、字典序排列等多个方面进行展开。
通过深入研究不同的排列方法,我们可以更好地理解排列的概念,并且可以灵活运用不同的排列方法解决实际问题。
排序方法有哪些
排序方法有哪些在日常生活和工作中,我们经常需要对一些事物或者数据进行排序。
排序是将一组数据按照一定的规则进行排列的过程,它可以帮助我们更清晰地了解事物之间的关系,找到最合适的解决方案。
在实际操作中,有许多不同的排序方法可以使用,每种方法都有其特点和适用场景。
下面将介绍一些常见的排序方法。
1. 冒泡排序。
冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。
重复这个过程直到整个数列有序。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),在数据量较小的情况下比较实用。
2. 选择排序。
选择排序是一种简单直观的排序算法,它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。
选择排序的时间复杂度也为O(n^2),但由于不涉及交换操作,所以相对于冒泡排序来说性能上会更好一些。
3. 插入排序。
插入排序的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。
插入排序的时间复杂度也为O(n^2),但是在实际应用中,当数据规模较小时,插入排序会比选择排序和冒泡排序更加高效。
4. 快速排序。
快速排序是一种分治的排序算法,它的基本思想是通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
快速排序的时间复杂度为O(nlogn),在大多数情况下都比前面介绍的排序方法要快。
5. 归并排序。
归并排序是一种稳定的排序算法,它的基本思想是将两个有序的子序列合并成一个有序序列。
归并排序的时间复杂度也为O(nlogn),并且由于其稳定性和适用于大规模数据的特点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
6. 堆排序。
堆排序是一种树形选择排序,它的基本思想是利用堆这种数据结构来进行排序。
排序算法总结
排序算法总结【篇一:排序算法总结】1、稳定排序和非稳定排序简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后,仍能保持它们在排序之前的相对次序,我们就说这种排序方法是稳定的。
反之,就是非稳定的。
比如:一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5,其中a2=a4,经过某种排序后为a1,a2,a4,a3,a5,则我们说这种排序是稳定的,因为a2排序前在a4的前面,排序后它还是在a4的前面。
假如变成a1,a4,a2,a3,a5就不是稳定的了。
2、内排序和外排序在排序过程中,所有需要排序的数都在内存,并在内存中调整它们的存储顺序,称为内排序;在排序过程中,只有部分数被调入内存,并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。
3、算法的时间复杂度和空间复杂度所谓算法的时间复杂度,是指执行算法所需要的计算工作量。
一个算法的空间复杂度,一般是指执行这个算法所需要的内存空间。
功能:选择排序输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数算法思想简单描述:在要排序的一组数中,选出最小的一个数与第一个位置的数交换;然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换,如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。
选择排序是不稳定的。
【篇二:排序算法总结】在计算机科学所使用的排序算法通常被分类为:计算的复杂度(最差、平均、和最好性能),依据列表(list)的大小(n)。
一般而言,好的性能是O(nlogn),且坏的性能是O(n2)。
对于一个排序理想的性能是O(n)。
仅使用一个抽象关键比较运算的排序算法总平均上总是至少需要O(nlogn)。
内存使用量(以及其他电脑资源的使用)稳定度:稳定排序算法会依照相等的关键(换言之就是值)维持纪录的相对次序。
也就是一个排序算法是稳定的,就是当有两个有相等关键的纪录R和S,且在原本的列表中R出现在S之前,在排序过的列表中R也将会是在S之前。
一般的方法:插入、交换、选择、合并等等。
交换排序包含冒泡排序和快速排序。
各种排序算法的稳定性和时间复杂度小结
各种排序算法的稳定性和时间复杂度小结选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序不是稳定的排序算法,冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序是稳定的排序算法。
冒泡法:这是最原始,也是众所周知的最慢的算法了。
他的名字的由来因为它的工作看来象是冒泡:复杂度为O(n*n)。
当数据为正序,将不会有交换。
复杂度为O(0)。
直接插入排序:O(n*n)选择排序:O(n*n)快速排序:平均时间复杂度log2(n)*n,所有内部排序方法中最高好的,大多数情况下总是最好的。
归并排序:log2(n)*n堆排序:log2(n)*n希尔排序:算法的复杂度为n的1.2次幂关于快速排序分析这里我没有给出行为的分析,因为这个很简单,我们直接来分析算法:首先我们考虑最理想的情况1.数组的大小是2的幂,这样分下去始终可以被2整除。
假设为2的k次方,即k=log2(n)。
2.每次我们选择的值刚好是中间值,这样,数组才可以被等分。
第一层递归,循环n次,第二层循环2*(n/2)......所以共有n+2(n/2)+4(n/4)+...+n*(n/n) = n+n+n+...+n=k*n=log2(n)*n所以算法复杂度为O(log2(n)*n)其他的情况只会比这种情况差,最差的情况是每次选择到的middle都是最小值或最大值,那么他将变成交换法(由于使用了递归,情况更糟)。
但是你认为这种情况发生的几率有多大??呵呵,你完全不必担心这个问题。
实践证明,大多数的情况,快速排序总是最好的。
如果你担心这个问题,你可以使用堆排序,这是一种稳定的O(log2(n)*n)算法,但是通常情况下速度要慢于快速排序(因为要重组堆)。
本文是针对老是记不住这个或者想真正明白到底为什么是稳定或者不稳定的人准备的。
首先,排序算法的稳定性大家应该都知道,通俗地讲就是能保证排序前2个相等的数其在序列的前后位置顺序和排序后它们两个的前后位置顺序相同。
在简单形式化一下,如果Ai = Aj, Ai原来在位置前,排序后Ai还是要在Aj位置前。
排序方法实践实验心得
一、实验背景随着信息技术的飞速发展,数据量呈爆炸式增长,如何高效地对大量数据进行排序成为了数据处理的难题。
排序算法是计算机科学中一种重要的算法,广泛应用于各种实际应用场景。
本实验旨在通过实践,掌握几种常见的排序算法,并对其性能进行比较分析。
二、实验内容1. 算法介绍(1)冒泡排序(Bubble Sort)冒泡排序是一种简单的排序算法,它通过比较相邻元素,若顺序错误则交换它们,从而逐步将最大(或最小)元素移动到序列的一端。
(2)选择排序(Selection Sort)选择排序是一种简单直观的排序算法,它的工作原理是:首先在未排序序列中找到最小(或最大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(或最大)元素,然后放到已排序序列的末尾。
以此类推,直到所有元素均排序完毕。
(3)插入排序(Insertion Sort)插入排序是一种简单直观的排序算法,它的工作原理是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。
(4)快速排序(Quick Sort)快速排序是一种分而治之的排序算法,它采用“分治”的思想,将一个序列分为两个子序列,其中一个子序列的所有元素均小于另一个子序列的所有元素,然后递归地对这两个子序列进行排序。
2. 实验步骤(1)编写排序算法代码(2)生成随机数据集(3)分别对冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序进行实验(4)记录并比较各种排序算法的执行时间三、实验结果与分析1. 冒泡排序冒泡排序在最好情况下(已排序)的时间复杂度为O(n),在最坏情况下(逆序)的时间复杂度为O(n^2)。
实验结果显示,冒泡排序的执行时间较长,尤其是在数据量较大时。
2. 选择排序选择排序的时间复杂度为O(n^2),无论数据集是否有序,执行时间都较长。
实验结果显示,选择排序的执行时间与冒泡排序相近。
3. 插入排序插入排序的时间复杂度为O(n^2),但在部分有序的数据集上表现较好。
排序算法总结(PDF)
十大排序算法选择排序选择排序的基本思想是对待排序的记录序列进行n-1遍的处理,第i遍处理是将L[i..n]中最小者与L[i]交换位置。
这样,经过i遍处理之后,前i个记录的位置已经是正确的了。
选择排序是不稳定的。
算法复杂度是O(n ^2 )。
class SelectionSorter{private int min;public void Sort(int[] arr){for (int i = 0; i < arr.Length - 1; ++i){min = i;for (int j = i + 1; j < arr.Length; ++j){if (arr[j] < arr[min])min = j;}int t = arr[min];arr[min] = arr[i];arr[i] = t;}}}冒泡排序冒泡排序方法是最简单的排序方法。
这种方法的基本思想是,将待排序的元素看作是竖着排列的“气泡”,较小的元素比较轻,从而要往上浮。
在冒泡排序算法中我们要对这个“气泡”序列处理若干遍。
所谓一遍处理,就是自底向上检查一遍这个序列,并时刻注意两个相邻的元素的顺序是否正确。
如果发现两个相邻元素的顺序不对,即“轻”的元素在下面,就交换它们的位置。
显然,处理一遍之后,“最轻”的元素就浮到了最高位置;处理二遍之后,“次轻”的元素就浮到了次高位置。
在作第二遍处理时,由于最高位置上的元素已是“最轻”元素,所以不必检查。
一般地,第i遍处理时,不必检查第i高位置以上的元素,因为经过前面i-1遍的处理,它们已正确地排好序。
冒泡排序是稳定的。
算法时间复杂度是O(n ^2){public void Sort(int[] arr){int i, j, temp;bool done = false;j = 1;while ((j < arr.Length) && (!done))//判断长度{done = true;for (i = 0; i < arr.Length - j; i++){if (arr[i] > arr[i + 1]){done = false;temp = arr[i];arr[i] = arr[i + 1];//交换数据arr[i + 1] = temp;}}j++;}}}快速排序快速排序是对冒泡排序的一种本质改进。
各种排序方法总结
各种排序方法总结嘿,朋友们!咱今儿来聊聊排序方法那些事儿。
你说排序重要不?那可太重要啦!就好比你去超市买东西,要是不按顺序拿,那不得乱套呀!咱先说说冒泡排序吧,就好像水里的泡泡,一个一个往上冒。
它呀,慢悠悠地比较相邻的元素,把大的或者小的一点点地挪到合适的位置。
你想想,这多像我们整理书架,一本一本慢慢地调整位置,直到都整整齐齐的。
还有插入排序呢,就像是玩拼图,找到合适的位置把每一块插进去。
一点一点地,让整个序列变得有序。
这不就跟我们整理衣服一样嘛,一件一件按照自己的喜好放好。
选择排序呢,就像是选美比赛!每次都选出最小或者最大的那个元素,放到该放的地方。
这多像我们在一堆糖果里挑出自己最喜欢的那颗呀!快速排序就厉害啦,像个厉害的大侠,刷刷几下就把事情搞定了。
它找到一个基准,然后把比它小的放一边,比它大的放另一边,再分别去排序,效率可高啦!这就好像你要把一群调皮的小朋友分成两队,高个子一队,矮个子一队,多干脆!归并排序呢,像是个沉稳的大师,一步一步慢慢来。
把序列分成两半,再把两半合起来,就变得有序啦。
这不就像搭积木,一块一块地堆起来,最后就成了漂亮的城堡。
排序方法这么多,各有各的特点和用处。
你在生活中是不是也经常用到排序呀?比如安排一天的行程,先做什么后做什么;或者整理自己的房间,把东西都摆得井井有条。
每种排序方法都像是一把神奇的钥匙,能打开有序世界的大门。
我们要根据不同的情况,选择最合适的那把钥匙。
难道不是吗?所以呀,可别小瞧了这些排序方法,它们能帮我们解决好多问题呢!就像我们的生活,有了秩序才能更美好呀!总之,排序方法就是我们生活中的好帮手,让一切都变得有条有理。
大家可得好好掌握它们哦!。
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(2)选择排序
选择排序是给每个位置选择当前元素最小的,比如给第一个位置选择最小的,在剩余元素里面给第二个元素选择第二小的,依次类推,直到第n-1个元素,第n个元素不用选择了,因为只剩下它一个最大的元素了。那么,在一趟选择,如果当前元素比一个元素小,而该小的元素又出现在一个和当前元素相等的元素后面,那么交换后稳定性就被破坏了。比较拗口,举个例子,序列5 8 5 2 9, 我们知道第一遍选择第1个元素5会和2交换,那么原序列中2个5的相对前后顺序就被破坏了,所以选择排序不是一个稳定的排序算法。
首先我们考虑最理想的情况
1.数组的大小是2的幂,这样分下去始终可以被2整除。假设为2的k次方,即k=log2(n)。
2.每次我们选择的值刚好是中间值,这样,数组才可以被等分。
第一层递归,循环n次,第二层循环2*(n/2)......
所以共有n+2(n/2)+4(n/4)+...+n*(n/n) = n+n+n+...+n=k*n=log2(n)*n
4 Shell排序(ShellSort)
Shell排序通过将数据分成不同的组,先对每一组进行排序,然后再对所有的元素进行一次插入排序,以减少数据交换和移动的次数。平均效率是O(nlogn)。其中分组的合理性会对算法产生重要的影响。现在多用D.E.Knuth的分组方法。
Shell排序比冒泡排序快5倍,比插入排序大致快2倍。Shell排序比起QuickSort,MergeSort,HeapSort慢很多。但是它相对比较简单,它适合于数据量在5000以下并且速度并不是特别重要的场合。它对于数据量较小的数列重复排序是非常好的。
(8)堆排序
我们知道堆的结构是节点i的孩子为2*i和2*i+1节点,大顶堆要求父节点大于等于其2个子节点,小顶堆要求父节点小于等于其2个子节点。在一个长为n的序列,堆排序的过程是从第n/2开始和其子节点共3个值选择最大(大顶堆)或者最小(小顶堆),这3个元素之间的选择当然不会破坏稳定性。但当为n/2-1, n/2-2, ...1这些个父节点选择元素时,就会破坏稳定性。有可能第n/2个父节点交换把后面一个元素交换过去了,而第n/2-1个父节点把后面一个相同的元素没有交换,那么这2个相同的元素之间的稳定性就被破坏了。所以,堆排序不是稳定的排序算法
(6)基数排序
基数排序是按照低位先排序,然后收集;再按照高位排序,然后再收集;依次类推,直到最高位。有时候有些属性是有优先级顺序的,先按低优先级排序,再按高优先级排序,最后的次序就是高优先级高的在前,高优先级相同的低优先级高的在前。基数排序基于分别排序,分别收集,所以其是稳定的排序算法。
1 快速排序(QuickSort)
快速排序是一个就地排序,分而治之,大规模递归的算法。从本质上来说,它是归并排序的就地版本。快速排序可以由下面四步组成。
(1) 如果不多于1个数据,直接返回。
(2) 一般选择序列最左边的值作为支点数据。
(3) 将序列分成2部分,一部分都大于支点数据,另外一部分都小于支点数据。
选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序不是稳定的排序算法,
冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序是稳定的排序算法。
冒泡法:
这是最原始,也是众所周知的最慢的算法了。他的名字的由来因为它的工作看来象是冒泡: 复杂度为O(n*n)。当数据为正序,将不会有交换。复杂度为O(0)。
直接插入排序:O(n*n)
归并 O(nlogn) O(nlogn) 稳定 O(1) n大时较好
堆 O(nlogn) O(nlogn) 不稳定 O(1) n大时较好
所以算法复杂度为O(log2(n)*n)
其他的情况只会比这种情况差,最差的情况是每次选择到的middle都是最小值或最大值,那么他将变成交换法(由于使用了递归,情况更糟)。但是你认为这种情况发生的几率有多大??呵呵,你完全不必担心这个问题。实践证明,大多数的情况,快速排序总是最好的。
如果你担心这个问题,你可以使用堆排序,这是一种稳定的O(log2(n)*n)算法,但是通常情况下速度要慢 于快速排序(因为要重组堆)。
插入 O(n2) O(n2) 稳定 O(1) 大部分已排序时较好
基数 O(logRB) O(logRB) 稳定 O(n) B是真数(0-9),
R是基数(个十百)
Shell O(nlogn) O(ns) 1<s<2 不稳定 O(1) s是所选分组
快速 O(nlogn) O(n2) 不稳定 O(nlogn) n大时较好
(7)希尔排序(shell)
希尔排序是按照不同步长对元素进行插入排序,当刚开始元素很无序的时候,步长最大,所以插入排序的元素个数很少,速度很快;当元素基本有序了,步长很小,插入排序对于有序的序列效率很高。所以,希尔排序的时间复杂度会比o(n^2)好一些。由于多次插入排序,我们知道一次插入排序是稳定的,不会改变相同元素的相对顺序,但在不同的插入排序过程中,相同的元素可能在各自的插入排序中移动,最后其稳定性就会被打乱,所以shell排序是不稳定的。
首先,排序算法的稳定性大家应该都知道,通俗地讲就是能保证排序前2个相等的数其在序列的前后位置顺序和排序后它们两个的前后位置顺序相同。在简单形式化一下,如果Ai = Aj, Ai原来在位置前,排序后Ai还是要在Aj位置前。
其次,说一下稳定性的好处。排序算法如果是稳定的,那么从一个键上排序,然后再从另一个键上排序,第一个键排序的结果可以为第二个键排序所用。基数排序就是这样,先按低位排序,逐次按高位排序,低位相同的元素其顺序再高位也相同时是不会改变的。另外,如果排序算法稳定,对基于比较的排序算法而言,元素交换的次数可能会少一些(个人感觉,没有证实)。
(4) 对两边利用递归排序数列。
快速排序比大部分排序算法都要快。尽管我们可以在某些特殊的情况下写出比快速排序快的算法,但是就通常情况而言,没有比它更快的了。快速排序是递归的,对于内存非常有限的机器来说,它不是一个好的选择。
2 归并排序(MergeSort)
归并排序先分解要排序的序列,从1分成2,2分成4,依次分解,当分解到只有1个一组的时候,就可以排序这些分组,然后依次合并回原来的序列中,这样就可以排序所有数据。合并排序比堆排序稍微快一点,但是需要比堆排序多一倍的内存空间,因为它需要一个额外的数组。
7 交换排序(ExchangeSort)和选择排序(SelectSort)
这两种排序方法都是交换方法的排序算法,效率都是 O(n2)。在实际应用中处于和冒泡排序基本相同的地位。它们只是排序算法发展的初级阶段,在实际中使用较少。
8 基数排序(RadixSort)
基数排序和通常的排序算法并不走同样的路线。它是一种比较新颖的算法,但是它只能用于整数的排序,如果我们要把同样的办法运用到浮点数上,我们必须了解浮点数的存储格式,并通过特殊的方式将浮点数映射到整数上,然后再映射回去,这是非常麻烦的事情,因此,它的使用同样也不多。而且,最重要的是,这样算法也需要较多的存储空间。
(4)快速排序
快速排序有两个方向,左边的i下标一直往右走,当a[i] <= a[center_index],其中center_index是中枢元素的数组下标,一般取为数组第0个元素。而右边的j下标一直往左走,当a[j] > a[center_index]。如果i和j都走不动了,i <= j, 交换a[i]和a[j],重复上面的过程,直到i>j。 交换a[j]和a[center_index],完成一趟快速排序。在中枢元素和a[j]交换的时候,很有可能把前面的元素的稳定性打乱,比如序列为 5 3 3 4 3 8 9 10 11, 现在中枢元素5和3(第5个元素,下标从1开始计)交换就会把元素3的稳定性打乱,所以快速排序是一个不稳定的排序算法,不稳定发生在中枢元素和a[j]交换的时刻。
9 总结
下面是一个总的表格,大致总结了我们常见的所有的排序算法的特点。
排序法 平均时间 最差情形 稳定度 额外空间 备注
冒泡 O(n2) O(n2) 稳定 O(1) n小时较好
交换 O(n2) O(n2) 不稳定 O(1) n小时较好
选择 O(n2) O(n2) 不稳定 O(1) n小时较好
这几天笔试了好几次了,连续碰到一个关于常见排序算法稳定性判别的问题,往往还是多选,对于我以及和我一样拿不准的同学可不是一个能轻易下结论的题目,当然如果你笔试之前已经记住了数据结构书上哪些是稳定的,哪些不是稳定的,做起来应该可以轻松搞定。
本文是针对老是记不住这个或者想真正明白到底为什么是稳定或者不稳定的人准备的。
选择排序:O(n*n)
快速排序:平均时间复杂度log2(n)*n,所有内部排序方法中最高好的,大多数情况下总是最好的。
归并排序:log2(n)*n
堆排序:log2(n)*n
希尔排序:算法的复杂度为n的1.2次幂
这里我没有给出行为的分析,因为这个很简单,我们直接来分析算法:
3 堆排序(HeapSort)
堆排序适合于数据量非常大的场合(百万数据)。
堆排序不需要大量的递归或者多维的暂存数组。这对于数据量非常巨大的序列是合适的。比如超过数百万条记录,因为快速排序,归并排序都使用递归来设计算法,在数据量非常大的时候,可能会发生堆栈溢出错误。
堆排序会将所有的数据建成一个堆,最大的数据在堆顶,然后将堆顶数据和序列的最后一个数据交换。接下来再次重建堆,交换数据,依次下去,就可以排序所有的数据。
(5)归并排序
归并排序是把序列递归地分成短序列,递归出口是短序列只有1个元素(认为直接有序)或者2个序列(1次比较和交换),然后把各个有序的段序列合并成一个有序的长序列,不断合并直到原序列全部排好序。可以发现,在1个或2个元素时,1个元素不会交换,2个元素如果大小相等也没有人故意交换,这不会破坏稳定性。那么,在短的有序序列合并的过程中,稳定是是否受到破坏?没有,合并过程中我们可以保证如果两个当前元素相等时,我们把处在前面的序列的元素保存在结果序列的前面,这样就保证了稳定性。所以,归并排序也是稳定的排序算法。