大连全瓷种植牙齿制作中心 发表于 2024-6-14 23:00:45

插入排序、选择排序与冒泡排序

冒泡排序

冒泡排序想必各人并不陌生,其思想是利用双层循环,依次比力每个数,第一次比力前n个数,将最大的数排至最后,再比力前n-1个数,选出次大的数排至倒数第二,以此类推,将无序数组升序排列出来。
直接实现

void Swap(int* p1, int* p2)
{
        int* tmp = *p1;
        *p1 = *p2;
        *p2 = tmp;
}

// 冒泡排序
void BubbleSort(int* a, int n)
{
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
      //这里要注意j要小于n-i-1,因为比较的是a与a,要防止数组越界
                for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)
                {
                        if (a > a)
                        {
                                Swap(&a, &a);
                        }
                }
        }
}

​ 插入排序

插入排序与冒泡排序恰好相反,其是从左到右排至有序,冒泡则是从右至左排至有序。插入排序的思想是利用双层循环依次排挤前 i+1 个数,让前 i+1 个数有序,让第 i+1 个数与前 i 个数比力,让其排为升序或降序,接着将 i++,继续排前 i 个数,直至循环结束。
详细过程如图所示(将每步拆解画出):
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/20127a3f522b45818acad477622c169d.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/e8f1f3a76b334cbcabe56fdcbfb5a351.png
代码实现为
// 插入排序
void InsertSort(int* a, int n)
{
        //防止数组越界
        for (int i = 0; i < n - 1; i++)
        {
                int end = i;
                //这里的a要注意使用i下标要小于n-1,防止越界
                int tmp = a;
                while (end >= 0)
                {
                        if (tmp < a)
                        {
                                //end+1位置的值已经被记录,这里可以直接覆盖
                                a = a;
                                end--;
                        }
                        //如果tmp>=a,就不需要比较,因为前面end个数为有序,a位置为最大的值
                        else
                        {
                                break;
                        }
                }
                //最后把end+1原本位置的值放到合适的位置上
                a = tmp;
        }
} 选择排序

选择排序的思想就是,每次遍历一遍数组,第一次遍历前n个数,找出最大数的坐标,与最后一个位置的数互换,或找出最小数的坐标,与第一个位置的数互换,然后遍历前n-1或后 n-1个数,找出次大或次小的数,进行互换,以此类推。
// 选择排序
void SelectSort(int* a, int n)
{
        int end = n - 1;
        while (end >= 0)
        {
                int maxi = 0;
                //每次取第一个位置的地方作为最大值的坐标进行比较,
                //所以,循环从1开始,不必与自己位置的值比较
                for (int i = 1; i <= end; i++)
                {
                        if (a < a)
                        {
                                maxi = i;
                        }
                }
                Swap(&a, &a);
                end--;
        }
} 在此底子上,我们可以进行改进优化,每次取出最大值和最小值的坐标,然后与结尾和开头互换,再begin++、end--,缩小范围将继续找次小和次大的值。
但是优化的选择排序中就要注意一个小细节
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/e691e19f97cb49c4856184fed2021cbc.png
按照这个代码,似乎并没有很好的实现排序,但如果细致观察,似乎是这两个位置反了导致的问题,那毕竟为什么会出问题?我们画图来表明。
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f943d63f951d40eca2f3f7e4add9df7d.png
以是说,细节决定成败,下面是精确的优化后的选择排序代码。

// 选择排序
void SelectSort(int* a, int n)
{
        int end = n - 1, begin = 0;
        while (end >= begin)
        {
                int maxi = begin, mini = begin;
                //每次取begin位置的地方作为最大值的坐标进行比较,
                //所以,循环从begin + 1开始,不必与自己位置的值比较
                for (int i = begin + 1; i <= end; i++)
                {
                        if (a < a)
                        {
                                maxi = i;
                        }
                        if (a > a)
                        {
                                mini = i;
                        }
                }
                Swap(&a, &a);
                //因为先交换最大值与end位置,要注意最小值在end位置的情况
      //此时最小值被换到了记录maxi的位置
                if (mini == end)
                {
                        mini = maxi;
                }
                Swap(&a, &a);
                end--;
                begin++;
        }
}

​ // 选择排序
void SelectSort(int* a, int n)
{
        int end = n - 1, begin = 0;
        while (end >= begin)
        {
                int maxi = begin, mini = begin;
                //每次取begin位置的地方作为最大值的坐标进行比较,
                //所以,循环从begin + 1开始,不必与自己位置的值比较
                for (int i = begin + 1; i <= end; i++)
                {
                        if (a < a)
                        {
                                maxi = i;
                        }
                        if (a > a)
                        {
                                mini = i;
                        }
                }
                Swap(&a, &a);
                //因为先交换最小值与begin位置,要注意最大值在begin位置的情况
                //此时的最大值被换到记录mini的位置
                if (maxi == begin)
                {
                        maxi = mini;
                }
                Swap(&a, &a);
                end--;
                begin++;
        }
} 总结加三种排序算法的比力

https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a2d6b51265e141e18fcd9a42af23984a.png
我们可以通过一些办法来验证
这是利用C语言中的函数,随机天生100000个随机数,分别计算运行这三个排序算法所耗费的时间。
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/94884fcb83f34211bdaf8c4b436ae569.png
可以清楚的看到,插入排序比其他两个要好很多,插入排序的适应性非常强。
总的来说,插入排序是时间复杂度为O(N^2)的排序算法中最好的一个。希尔排序就是运用了插入排序改良实现的。

免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作!更多信息从访问主页:qidao123.com:ToB企服之家,中国第一个企服评测及商务社交产业平台。
页: [1]
查看完整版本: 插入排序、选择排序与冒泡排序