这篇文章主要介绍“C语言数据结构与算法排序的方法有哪些”,在日常操作中,相信很多人在C语言数据结构与算法排序的方法有哪些问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”C语言数据结构与算法排序的方法有哪些”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!
一、前言
主要介绍选择类排序中的简单、树形和堆排序,归并排序、分配类排序的基数排序
二、选择类排序
选择类:每次从待排序的无序序列中,选择一个最大或最小的数字,放到前面,数据元素为空时排序结束
1.简单选择排序
动态演示:
算法讲解:
首先通过n-1次比较,从n个记录中找出最小值,将它与第一个元素交换
再通过n-2次比较,从剩余的n-1个记录中找出次小的值,将它与第二个记录交换
重复上述操作n-1,排序完成
代码:
void SelectSort(RecordType r[], int length){int i,j,k;int n;RecordType x; n=length;for ( i=1 ; i<= n-1; ++i) {k=i;for (j=i+1 ; j<= n ; ++j) if (r[j].key < r[k].key ) k=j;if ( k!=i) { x= r[i]; r[i]= r[k]; r[k]=x;}}}
特点:
不稳定排序
时间复杂度O(n*n), 空间复杂度O(1)
2.树形选择排序
静态演示:
算法讲解:
最下面一行21 25 49 25 16 08 63是给定需要从小到大排序的数字
相邻的两个选出一个最小的向上移一层,只有一个的补一个值无穷大的数
倒数第二层再次两两组合,直到最顶端
此时,最顶端08就是值最小的数,输出08,把所有08至为无穷大
再次选出一个最小值,以此类推
特点:
算法不作要求
稳定排序, 增加额外的存储空间
时间复杂度O(nlogn),空间复杂度O(n-1)
3.堆选择排序
动态演示:
算法讲解:
根结点值最大的叫大顶堆,根结点值最小的叫小顶堆,上图就是一个构造大顶堆的图
从最后一层开始,如果孩子结点的值比父亲结点大,那么就交换位置
一层层向上推,直到根结点值最大
建立初始堆:
void crt_heap(RecordType r[], int length ){int i,n; n= length;for ( i=n/2; i >= 1; --i) sift(r,i,n);}
调整堆:
void sift(RecordType r[], int k, int m){RecordType t;int i,j;int x;int finished;t= r[k]; x=r[k].key;i=k;j=2*i;finished=FALSE;while( j<=m && !finished ) { if (j<m && r[j].key< r[j+1].key ) j=j+1; if ( x>= r[j].key)finished=TRUE; else { r[i] = r[j]; i=j; j=2*i;} }r[i] =t; }
堆排序:
void HeapSort(RecordType r[],int length) {int i,n;RecordType b;crt_heap(r, length);n= length;for ( i=n ; i>= 2; --i) {b=r[1]; r[1]= r[i];r[i]=b; sift(r,1,i-1); }}
特点:
堆选择是树形的改进,空间占用较小
不稳定排序,适合n值较大的排序
时间复杂度O(n*logn),空间复杂度O(1)
三、归并排序
法一:
将整体数字一分为二,逐层细分
细分完成后,每一块进行排序,直到整体有序
法二:
将一串序列,相邻的两个归并到一起排序,再次把相邻两个有序的归并块再次排序,直到最后有序(优先推荐这种算法)
代码:
void MergeSort ( RecordType r[], int n) {MSort ( r, 1, n, r);}void MSort(RecordType r1[], int low, int high, RecordType r3[]) {int mid; RecordType r2[20];if (low==high) r3[low]=r1[low];else{mid=(low+high)/2; MSort(r1,low, mid, r2); MSort(r1,mid+1,high, r2); Merge (r2,low,mid,high, r3); }}
特点:
稳定排序
时间复杂度O(nlogn),空间复杂度O(n)
附加空间比较大,很少用于内部排序,主要是外部排序
四、分配类排序
1.多关键字排序
高位优先:按照花色大小分成四类,在每一类中按照面值进行排序
低位优先:按照面值大小分成13类,将相同面值的不同花色进行排序
2.链式基数排序
算法讲解:
对于上面的9个三位数,第一步我们按照个位数从小到大排序
接着第一步的结果,按照十位数从小到达排序
最后借助第二步的结果,按照百位数从小到大排序
同样的,对于4位 5 位方法一样
特点:
时间复杂度O(d*n),d是关键字数,n是记录数
稳定的排序
空间复杂度=2个队列指针+n个指针域
到此,关于“C语言数据结构与算法排序的方法有哪些”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注编程网网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!