排序的总结

Posted 2020-07-24 EazyChange

排序算法稳定性：在原序列中，ri=rj，且ri在rj之前，而在排序后的序列中，ri仍在rj之前，则称这种排序算法是稳定的；否则称为不稳定的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/*
EazyChange 
2016.06.12
Sort
C language
*/


/*
插入排序
思想：从第i个元素开始，前移到i+1中正确的位置上，前i个元素默认有序
最好情况n，最坏情况n2，稳定
*/
void InsertionSort_wrong(int data[], int n)
{
    int i = 0, j = 0;
    for (i = 1; i < n; i++)
    {
        int tmp = data[i];//记录当前值
        for (j = i; j > 0; j--)//从当前值开始向前遍历
        {
            if (data[j-1] > tmp)//记住，这样写是错的！增加了时间复杂度
            {
                data[j] = data[j-1];
                data[j-1] = tmp;
            }
        }
    }
}
void InsertionSort(int data[], int n)
{
    int i = 0, j = 0;
    for (i = 1; i < n; i++)
    {
        int tmp = data[i];
        for (j = i; j>0 && data[j - 1] > tmp; j--)//这步保证最好情况时间复杂度为n
        {
            data[j] = data[j-1];
        }
        data[j] = tmp;
    }
}

/*
选择排序
思想：每一次从待排序的数据元素中选出最小的一个元素，存放在序列的起始位置
最好情况n2，最坏情况n2，不稳定
*/

void SelectSort(int data[], int n)
{
    int i = 0, j = 0;
    int min_index = 0;//最小元素下表
    int min_num = 0;//最小元素值
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        min_num = data[i];
        for (j = i; j < n; j++)//循环为找到最小元素
        {
            if (data[j] <= min_num)
            {
                min_num = data[j];
                min_index = j;//并记录下标
            }
        }
        data[min_index] = data[i];//与第一个元素替换
        data[i] = min_num;
    }
}

/*
冒泡排序
思想：通过从开始遍历逐渐把最大的数放大末尾
最好情况n2，最坏情况n2，不稳定，因为有>=
*/
void BubbleSort(int data[], int n)
{
    int i = 0, j = 0;
    for (i = 0; i < n - 1; i++)
    {
        for (j = 0; j < n - 1 - i; j++)
        {
            if (data[j] >= data[j + 1])
            {
                int tmp = data[j];
                data[j] = data[j + 1];
                data[j + 1] = tmp;
            }
        }
    }
}

/*
快速排序
思想：右边找一个数放左边，左边找一个数放右边，最后赋中间值，产生一个中间值序列。再递归。
最好情况nlogn，最坏情况n2，不稳定
*/
void QuickSort(int data[], int left, int right)
{
    if (left < right)
    {
        int i = left, j = right;
        int tmp = data[left];
        while (i < j)//这一趟排序产生一个中间数的序列
        {
            while (i < j && data[j]>tmp)//从右边找到第一个小于tmp的数
            {
                j--;
            }
            if (i < j)//把那个数给第左边计数值
            {
                data[i++] = data[j];
            }
            while (i < j && data[i] < tmp)//从左边找到第一个大于tmp的数
            {
                i++;
            }
            if (i < j)//把那个数给右边计数值
            {
                data[j--] = data[i];
            }
        }
        data[i] = tmp;//再把中间值赋给何时的位置
        /*
        for (int k = 0; k < 11; k++)
        {
            printf("%d ", data[k]);
        }
        printf("\n");*/
        QuickSort(data, left, i - 1);//此时中间值在i的位置，从left到i-1再来一遍
        QuickSort(data, i + 1, right);//从i+1到right再来一遍
    }
}

int main(void)
{
    int mat[] = { 3, 2, 1, 4, 6, 15, 8, 9, 10, 13, 21 };
    //BubbleSort(mat, sizeof(mat) / sizeof(mat[0]));
    QuickSort(mat, 0, 10);

    return 0;
}

附上一个快速排序时间复杂度分析：http://book.51cto.com/art/201108/287089.htm