冒泡排序===快速排序

Posted 2020-10-10 wangchuang2017

 

 

C 快速排序 

1). 描述

1.从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）

2.重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。


3.递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。


2).示例代码

示例代码为C语言，输入参数中，需要排序的数组为arr[]，取出一个元素为pivot，并根据 pivot值，将数组按照大于pivot和小于pivot分为两个区域，递归完成排序。


3).复制代码
 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 
 4 void quick_sort(char *arr, int begin, int end)
 5 {
 6     char pivot = arr[begin];
 7     int i,j;
 8     i = begin;
 9     j = end;
10     while(i < j) {
11         while(arr[j] >= pivot && i < j)
12             j --;
13         arr[i] = arr[j];
14         while(arr[i] <= pivot && i < j)
15             i ++;
16         arr[j] = arr[i];
17     }
18     arr[i] = pivot;
19 
20     if( i-1 > begin)
21         quick_sort(arr, begin, i - 1);
22     if( end > i + 1)
23         quick_sort(arr, i + 1, end);
24 }
25 
26 int main()
27 {
28     char ch[] = "qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm";
29     quick_sort(ch, 0 ,25);
30     printf("%s\\n", ch);
31     exit(0);
32 }



输出结果

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz


一.算法分析

　　最差时间复杂度  Θ(n2)   最优时间复杂度  Θ(nlog n)   平均时间复杂度  Θ(nlog n)

二.原理
　　已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n]，需将其按升序排列。
首先任取数据a[x]作为基准。
比较a[x]与其它数据并排序，使a[x]排在数据的第k位，并且使a[1]~a[k-1]中的每一个数据<a[x]，a[k+1]~a[n]中的每一个数据>a[x]，
然后采用分治的策略分别对a[1]~a[k-1]和a[k+1]~a[n]两组数据进行快速排序。

三.优劣
优点：极快，数据移动少；
缺点：不稳定。

 

 

 

 

二.冒泡排序 

1)算法描述

冒泡排序（Bubble Sort）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小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

冒泡排序对n个项目需要O(n2)的比较次数，且可以原地排序(in-place)。
尽管这个算法是最简单了解和实作的排序算法之一，但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。

冒泡排序是与插入排序拥有相等的执行时间，但是两种法在需要的交换次数却很大地不同。在最坏的情况，冒泡排序需要O(n2)次交换，而插入排序只要最多O(n)交换。

天真的冒泡排序实作（类似下面）通常会对已经排序好的数列拙劣地执行（O(n2)），而插入排序在这个例子只需要O(n)个运算。因此很多现代的算法教科书避免使用冒泡排序，而用插入排序取代之。冒泡排序如果能在内部循环第一次执行时，使用一个旗标来表示有无需要交换的可能，也有可能把最好的复杂度降低到O(n)。在这个情况，在已经排序号的数列就无交换的需要。若在每次走访数列时，把走访顺序和比较大小反过来，也可以些微地改进效率。

2) 冒泡排序算法的运作如下：

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
1.对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
2.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
3.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

3)示例代码



 1 #include <stdlib.h>
 2 #include <stdio.h>
 3 
 4 void bubble_sort(int a[], const int size)
 5 {
 6     int flag = 0;
 7     int temp = 0;
 8     int i;
 9     for(i = 0; i < size - 1; i ++) {
10         flag = 1;
11         int j;
12         for(j = 0; j < size - i -1; j ++) {
13             if(a[j] > a[j + 1]) {
14                 temp = a[j];
15                 a[j] = a[j + 1];
16                 a[j + 1] = temp;
17                 flag = 0;
18             }
19         }
20         if(flag)
21             break;
22     }
23 }
24 
25 int main()
26 {
27     int number[] = {5,3,8,4,1,7,9,2,0,6};
28     bubble_sort(number, sizeof(int_array) / sizeof(int));
29     int i;
30     for(i = 0; i < sizeof(int_array) / sizeof(int); i ++)
31         printf("%d\\n", number[i]);
32 }

复制代码

输出结果



0
1
2
3
4
5
6
7
8
9



一.原理

已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n]，需将其按升序排列。

首先比较a[1]与a[2]的值，若a[1]大于a[2]则交换两者的值，否则不变。
再比较a[2]与a[3]的值，若a[2]大于a[3]则交换两者的值，否则不变。
再比较a[3]与a[4]，以此类推，最后比较a[n-1]与a[n]的值。

这样处理一轮后，a[n]的值一定是这组数据中最大的。

再对a[1]~a[n-1]以相同方法处理一轮，则a[n-1]的值一定是a[1]~a[n-1]中最大的。再对a[1]~a[n-2]以相同方法处理一轮，以此类推。共处理n-1轮后a[1]、a[2]、……a[n]就以升序排列了。

二.优劣
优点：稳定；
缺点：慢，每次只能移动相邻两个数据。