『壹』 幾種經典排序演算法優劣比較的C++程序實現
一、低級排序演算法
1.選擇排序
(1)排序過程
給定一個數值集合,循環遍歷集合,每次遍歷從集合中選擇出最小或最大的放入集合的開頭或結尾的位置,下次循環從剩餘的元素集合中遍歷找出最小的並如上操作,最後直至所有原集合元素都遍歷完畢,排序結束。
(2)實現代碼
//選擇排序法
template
void Sort::SelectSort(T* array, int size)
{
int minIndex;
for(int i = 0; i < size; i++)
{
minIndex = i;
for(int j = i + 1; j < size; j++)
{
if(array[minIndex] > array[j])
{
minIndex = j;
}
}
if(minIndex != i)
{
Swap(array, i, minIndex);
}
}
}
(3)分析總結
選擇排序時間復雜度比較高,達到了O(n^2),每次選擇都要遍歷一遍無序區間。選擇排序對一類重要的元素序列具有較好的效率,就是元素規模很大,而排序碼卻比較小的序列。另外要說明的是選擇排序是一種不穩定的排序方法。
2.冒泡排序
(1)排序過程
冒泡排序的過程形如其名,就是依次比較相鄰兩個元素,優先順序高(或大或小)的元素向後移動,直至到達序列末尾,無序區間就會相應地縮小。下一次再從無序區間進行冒泡操作,依此循環直至無序區間為1,排序結束。
(2)實現代碼
//冒泡排序法
template
void Sort::BubbleSort(T* array, int size)
{
for(int i = 0; i < size; i++)
{
for(int j = 1; j < size - i; j++)
{
if(array[j] < array[j - 1])
{
Swap(array, j, j - 1);
}
}
}
}
(3)分析總結
冒泡排序的時間復雜度也比較高,達到O(n^2),每次遍歷無序區間都將優先順序高的元素移動到無序區間的末尾。冒泡排序是一種穩定的排序方式。
二、高級排序演算法
(1)排序過程
歸並排序的原理比較簡單,也是基於分治思想的。它將待排序的元素序列分成兩個長度相等的子序列,然後為每一個子序列排序,然後再將它們合並成一個序列。
(2)實現代碼
//歸並排序
template
void Sort::MergeSort(T* array, int left, int right)
{
if(left < right)
{
int mid = (left + right) / 2;
MergeSort(array, left, mid);
MergeSort(array, mid + 1, right);
Merge(array, left, mid, right);
}
}
//合並兩個已排好序的子鏈
template
void Sort::Merge(T* array, int left, int mid, int right)
{
T* temp = new T[right - left + 1];
int i = left, j = mid + 1, m = 0;
while(i <= mid && j <= right)
{
if(array[i] < array[j])
{
temp[m++] = array[i++];
}
else
{
temp[m++] = array[j++];
}
}
while(i <= mid)
{
temp[m++] = array[i++];
}
while(j <= right)
{
temp[m++] = array[j++];
}
for(int n = left, m = 0; n <= right; n++, m++)
{
array[n] = temp[m];
}
delete temp;
}
(3)分析總結
歸並排序最好、最差和平均時間復雜度都是O(nlogn),是一種穩定的排序演算法。
『貳』 排序方法有哪幾種
排序方法有10種,分別是:冒泡排序、選擇排序、插入排序、希爾排序、歸並排序、快速排序、堆排序、計數排序、桶排序、基數排序。
1、冒泡排序(Bubble Sort)
冒泡排序是一種簡單的排序演算法。它重復地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果它們的順序錯誤就把它們交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換,也就是說該數列已經排序完成。這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢「浮」到數列的頂端。
2、選擇排序(Selection Sort)
選擇排序是一種簡單直觀的排序演算法。它的工作原理:首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然後,再從剩餘未排序元素中繼續尋找最小(大)元素,然後放到已排序序列的末尾。以此類推,直到所有元素均排序完畢。
3、插入排序(Insertion Sort)
插入排序的演算法描述是一種簡單直觀的排序演算法。它的工作原理是通過構建有序序列,對於未排序數據,在已排序序列中從後向前掃描,找到相應位置並插入。
4、希爾排序(Shell Sort)
1959年Shell發明,第一個突破O(n2)的排序演算法,是簡單插入排序的改進版。它與插入排序的不同之處在於,它會優先比較距離較遠的元素。希爾排序又叫縮小增量排序。
5、歸並排序(Merge Sort)
歸並排序是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法的一個非常典型的應用。將已有序的子序列合並,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合並成一個有序表,稱為2-路歸並。
6、快速排序(Quick Sort)
快速排序的基本思想:通過一趟排序將待排記錄分隔成獨立的兩部分,其中一部分記錄的關鍵字均比另一部分的關鍵字小,則可分別對這兩部分記錄繼續進行排序,以達到整個序列有序。
7、堆排序(Heap Sort)
堆排序是指利用堆這種數據結構所設計的一種排序演算法。堆積是一個近似完全二叉樹的結構,並同時滿足堆積的性質:即子結點的鍵值或索引總是小於(或者大於)它的父節點。
8、計數排序(Counting Sort)
計數排序不是基於比較的排序演算法,其核心在於將輸入的數據值轉化為鍵存儲在額外開辟的數組空間中。作為一種線性時間復雜度的排序,計數排序要求輸入的數據必須是有確定范圍的整數。
9、桶排序(Bucket Sort)
桶排序是計數排序的升級版。它利用了函數的映射關系,高效與否的關鍵就在於這個映射函數的確定。桶排序(Bucket sort)的工作的原理:假設輸入數據服從均勻分布,將數據分到有限數量的桶里,每個桶再分別排序(有可能再使用別的排序演算法或是以遞歸方式繼續使用桶排序進行排)。
10、基數排序(Radix Sort)
基數排序是按照低位先排序,然後收集;再按照高位排序,然後再收集;依次類推,直到最高位。有時候有些屬性是有優先順序順序的,先按低優先順序排序,再按高優先順序排序。最後的次序就是高優先順序高的在前,高優先順序相同的低優先順序高的在前。