啊哈算法

Posted 2020-08-04 zona_house

1.最快最简单的排序，桶排序

　　问题：假设有5个同学，在一场考试中分别取得分数为（满分10）：3  5  8  2  5，如何将他们按从大到小的顺序排列？

　　解决思路：定义一个长度为11的数组，即a[0]-a[10],下标序号分别对应分数1-10；每一个人得到一个分数n，就使a[n]++，如有两个人得5分，a[5]=2；

　　　　　　　然后依次打印数组小标序号，对应的值为n则打印n次。

　　图形解释：

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 +1

 　　　　　　　　+1　　   　+1                           +1                                         +1

　　                            

　 　a[1]　    　a[2]　　　 a[3]　　　 a[4]　　 　a[5]　　 　a[6]　　 　a7[]　　　 a[8]　　　a[9]　　　a[10]

 

　　代码如下：

#include <stdio.h>
int main() {
    int a[10] i j t;
    for(i=0; i<=10; i++){
        a[i]=0;               //初始化数组的每一项都为0
    }

    for(i=1; i<=5; i++){
        scanf("%d",&t);    //循环输入5个字
        a[t]++;                //对应下标的数组值+1
    }

    for(i=0; i<=10; i++){        //遍历数组，从小到大排序
        for(j=1; j<=a[i]; j++){  //确定每一项的值，出现几次就打印几次
            printf("%d",i)
        }
    }

    getchar();
    getchar();
    return 0
}    

总结：桶排序的优点是非常快速的排序；

　　   缺点是浪费空间，如果需要排序的数范围非常啊大：1~999999999，那么就需要申请1000000000个变量(桶)a[999999999]。

运用场景：需要知道各变量出现的次数。 

 

 

2.冒泡排序

　　基本思想：每次比较两个相邻的元素，如果他们的顺序错误，就把他们的位置交换。

　   问题：将12  35  99  18  76 五个数进行从大到小的排序。

　　解题思路：因为是从大到小排序，所以小的数应该排在后面。每次只比较两个数，判断较小的数是否在右边，否则交换位置；

　　　　　　　比较4次后，数组中最小的数将出现在最右边，我们称之为“归位”，这样的一系列比较结束我们称之为“一趟”；(归位 和 趟 是非常重要的概念　！)

　　　　　　　结束一趟后开始第二趟，比较3次，倒数第二小的数将出现在倒数第二的位置......

　　　　　　　如此类推。

　　图形解释：两个数中的较小数会一直往上走，就像冒泡一样。

 

　　        

 

 　　代码如下：

 1 #include <stdio.h>
 2 int main(){
 3     int a[100],i,j,t,n;
 4     sca9nf("%d",&n)        //输入一个数n，表示总共有n个数需要比较
 5     for(i=0; i<=n; i++){
 6         scanf("%d",&a[i])    //将数字循环放入数组a中
 7     }
 8 
 9     for(i=1; i<=n-1; i++){        //总共需要走n-1趟
10         for(j=2; j<=n-i;j++){     //每一趟比较n-i次
11             if(a[j] < a[j+1]){         //判断，若小的数在左边，则交换位置
12                 t = a[j]; 
13                 a[j] = a[j+1]
14                 a[j+1] = t
15             }
16         }
17     }
18 
19     for(i=1; i<=n; i++){          //循环输出数组结果
20         printf("%d",a[i]);
21     }
22 
23     getchar();
24     getchar();
25     return 0;
26 }

总结：冒泡排序每次只比较两个数，从数列的前两个开始

　　　若比较n个数，则需要进行n-1趟，共有n-1个数归位，直到最后一个未归位的数，排列才结束

　　　第i趟时，只需要比较n-i次，因为已经有i-1个数归位，不需要与归位的数进行比较

　　   冒泡排序的核心部分是双重嵌套，外层是n-1趟，内层是这一趟要进行n-i次比较

 　　  缺点，冒泡排序时间复杂度非常高。

运用场景：对无序数列进行排序

 

 

3.快速排序

　　基本思想：确定基准数K，一般为数列中的第1个数。在数列两边分别向中间进行“探索”，依据判断条件（如按顺序排列），先从右端开始，当右边某一个值大于k时,左边开始

　　　　　　　当左边某一值小于k时，左右两个值交换，继续探索，直到两边遍历到同一个值，将这个值与基准值k交换。

　　问题：对无序数列6  1  2  7  9  3  4  5   10  8进行排序。

　　解题思路： 确定基准数k（书中设为6），定义i  j两个变量，分别从数列两端（a[0]和a[9]）向中间靠拢,当j<k,i>k时，将a[i]和a[j]交换。

　　　　　　　 若是降序，判断条件改为，当j>k,i<k时，将a[i]和a[j]交换。

　　图形解释：

　　　　　　k  i                              j

　　　　　　6 1  2  7  9 3  4  5  10  8

 

　　　　　　k  i                         j

　　　　　　6 1  2  7  9 3  4  5  10  8

 

        　　　k  i                     j                       此时j<k,i开始遍历

 

　　　　　　6 1  2  7  9 3  4  5  10  8       

 

　　　　　　k     i                  j

　　　　　　6 1  2  7  9 3  4  5  10  8

 

                 k         i              j

　　　　　　6 1  2  7  9 3  4  5  10  8            变量i找到了比基准值大的数，满足j<k,i>k，将两个数交换

　　　

　　　         k         i              j 

                 6 1  2  5  9 3  4  7  10  8　　　　

 

                 k　　　     i      j

                 6 1  2  5  4 3  9  7  10  8

 

                 k                i/j

　　　　　   6 1  2  5  4  3  9  7  10  8         最后，i 和 j 相遇，则将它和基准值交换  k <==> i/j

 

                 3 1  2  5  4  6  9  7  10  8         这数最后的结果

 

　　然后我们将6的左边和右边继续使用同样的方法进行排序即可。