數據結(jie)構排序算(suan)法有(you)哪些(xie)常用(yong)的(de)
時間:2018-01-11 來源:未(wei)知
首先對排(pai)(pai)(pai)序(xu)有個(ge)宏(hong)觀的(de)(de)(de)(de)了解, 排(pai)(pai)(pai)序(xu)的(de)(de)(de)(de)思想(xiang)是這樣(yang)的(de)(de)(de)(de),將有序(xu)的(de)(de)(de)(de)記錄(lu)序(xu)列(lie)(或稱)按照一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)關鍵字,將一(yi)個(ge)序(xu)列(lie)排(pai)(pai)(pai)列(lie)成(cheng)想(xiang)要(yao)得到的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)(de)(de)(de)序(xu)列(lie)。基本上(shang)現(xian)在(zai)的(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)(pai)序(xu)可以(yi)區分以(yi)下幾類(lei):內(nei)排(pai)(pai)(pai)序(xu)和外排(pai)(pai)(pai)序(xu),穩(wen)定(ding)排(pai)(pai)(pai)序(xu)和不穩(wen)定(ding)排(pai)(pai)(pai)序(xu)。
內排(pai)序(xu):整個排(pai)序(xu)過程,所有元素(su)調到內存中進行的排(pai)序(xu)。內排(pai)序(xu)效率用比(bi)較次數來衡量。
外(wai)(wai)(wai)排序(xu):數(shu)據(ju)量(liang)較大(da)的(de)情(qing)況下,需要(yao)借助(zhu)外(wai)(wai)(wai)部存儲設(she)備(bei)才能完成排序(xu)。外(wai)(wai)(wai)排序(xu)用讀/寫外(wai)(wai)(wai)存的(de)次數(shu)來(lai)衡量(liang)效(xiao)率,塊與塊之(zhi)間(jian)不能保證有序(xu)。
排序的性能比(bi)較基本的是(shi)其穩定性,之后就是(shi)時間(jian)復(fu)雜(za)(za)度,空(kong)間(jian)復(fu)雜(za)(za)度了。
穩(wen)定排(pai)序(xu):對于相的元素來說,在排(pai)序(xu)之前和之后的順序(xu)是一樣的。
不穩定排序(xu)(xu)(xu):對(dui)于相同的元素來說,在排序(xu)(xu)(xu)之前和之后順(shun)序(xu)(xu)(xu)發生了變(bian)化。
根(gen)據(ju)使用的(de)實際(ji)情況,用到內排(pai)序的(de)還是(shi)較(jiao)多,所以(yi)重(zhong)點討(tao)論幾種(zhong)內排(pai)序。幾種(zhong)常(chang)見的(de)排(pai)序算(suan)法大概有(you)以(yi)下圖中所示(shi)幾種(zhong):

那么,舉幾個例子,講解(jie)下(xia)其(qi)應用的相(xiang)關排序算法(fa)。
(一)冒泡排序
思想:反復掃(sao)(sao)描待排序(xu)序(xu)列,在掃(sao)(sao)描的過(guo)程中(zhong)順(shun)次比較(jiao)相(xiang)鄰的兩(liang)個元素的大(da)(da)小,若逆(ni)序(xu)就交換(huan)(huan)位置。第一(yi)趟(tang)(tang),從(cong)第一(yi)個數據(ju)開始(shi),比較(jiao)相(xiang)鄰的兩(liang)個數據(ju),(以升(sheng)(sheng)序(xu)為例)如果(guo)大(da)(da)就交換(huan)(huan),得到一(yi)個大(da)(da)數據(ju)在末尾;然后(hou)進行第二趟(tang)(tang),只掃(sao)(sao)描前(qian)n-1個元素,得到次大(da)(da)的放在倒數第二位。以此類推,后(hou)得到升(sheng)(sheng)序(xu)序(xu)列。如果(guo)在掃(sao)(sao)描過(guo)程中(zhong),發現(xian)沒(mei)有交換(huan)(huan),說明已經排好(hao)序(xu)列,直接終止(zhi)掃(sao)(sao)描。所以多進行n-1趟(tang)(tang)掃(sao)(sao)描。
例:設(she)記(ji)錄(lu)key集合k={50,36,66,76,95,12,25,36},排序過程如下(xia):

后排序(xu)結(jie)果為紅色背(bei)景的(de)順序(xu)。
(二)簡單選擇(ze)排序
思想:第(di)一(yi)(yi)(yi)趟時(shi),從第(di)一(yi)(yi)(yi)個記(ji)(ji)錄(lu)(lu)開始(shi),通(tong)過n – 1次關(guan)鍵字的(de)比(bi)較,從n個記(ji)(ji)錄(lu)(lu)中選出(chu)關(guan)鍵字小(大)的(de)記(ji)(ji)錄(lu)(lu),并和第(di)一(yi)(yi)(yi)個(可以是后一(yi)(yi)(yi)個)記(ji)(ji)錄(lu)(lu)進行交換。第(di)二(er)趟從第(di)二(er)個記(ji)(ji)錄(lu)(lu)開始(shi),選擇小(大)的(de)和第(di)二(er)個記(ji)(ji)錄(lu)(lu)交換。以此(ci)類推,直至全部排(pai)序完畢。
例:設記錄key集合k={50,36,66,76,95,12,25,36},排序過程如下:

(三)快速(su)排序(xu)
思想(xiang):冒泡(pao)排序(xu)一(yi)次(ci)只能(neng)消除(chu)一(yi)個(ge)逆序(xu),為(wei)了能(neng)一(yi)次(ci)消除(chu)多(duo)個(ge)逆序(xu),采用(yong)快(kuai)速排序(xu)。以(yi)一(yi)個(ge)關鍵(jian)字(zi)為(wei)軸,從左從右依次(ci)與其進(jin)行(xing)對比,然(ran)后交(jiao)換,第(di)一(yi)趟結束后,可(ke)以(yi)把序(xu)列分為(wei)兩個(ge)子序(xu)列,然(ran)后再分段(duan)進(jin)行(xing)快(kuai)速排序(xu),達到高(gao)效。
例:設記錄的key集合k={50,36,66,76,36,12,25,95},每次以集合中第一個key為基準(zhun)的快速排(pai)序過程如(ru)下:

(四)直接插入排序
思(si)想:基(ji)本的插入(ru)排序(xu),將第i個(ge)插入(ru)到前i-1個(ge)中的適當位置。
例: 設文件記錄(lu)的(de)key集(ji)合k={50,36,66,76,95,12,25,36}(考(kao)慮(lv)到對記錄(lu)次key排(pai)(pai)(pai)序的(de)情況(kuang),允許多(duo)個key相同。如此例中(zhong)有2個key為36,后一個表示成(cheng)36,以(yi)示區別),按直接插入排(pai)(pai)(pai)序方法對k的(de)排(pai)(pai)(pai)序過程如下:k={50,36,66,76,95,12,25,36}

上(shang)面呢(ni),通過例題加(jia)圖示的(de)(de)方式,簡單的(de)(de)分析(xi)(xi)了其中的(de)(de)4個排(pai)序算(suan)法,是否理(li)解(jie)了呢(ni)?好(hao)了,其他(ta)排(pai)序算(suan)法的(de)(de)分析(xi)(xi)我們以后有時間再(zai)講。當然,理(li)解(jie)了這種套(tao)路的(de)(de)話,或(huo)者(zhe)你來總(zong)結一下(xia)。

