八大排序演算法總結
插入排序
1.直接插入排序
原理:將陣列分為無序區和有序區兩個區,然後不斷將無序區的第一個元素按大小順序插入到有序區中去,最終將所有無序區元素都移動到有序區完成排序。
要點:設立哨兵,作為臨時儲存和判斷陣列邊界之用。
實現:
Void InsertSort(Node L[],int length)
{
Int i,j;//分別為有序區和無序區指標
for(i=1;i<length;i++)//逐步擴大有序區
{
j=i+1;
if(L[j]<L[i])
{
L[0]=L[j];//儲存待排序元素
While(L[0]<L[i])//查詢在有序區中的插入位置,同時移動元素
{
L[i+1]=L[i];//移動
i--;//查詢
}
L[i+1]=L[0];//將元素插入
}
i=j-1;//還原有序區指標
}
}
2.希爾排序
原理:又稱增量縮小排序。先將序列按增量劃分為元素個數相同的若干組,使用直接插入排序法進行排序,然後不斷縮小增量直至為1,最後使用直接插入排序完成排序。
要點:增量的選擇以及排序最終以1為增量進行排序結束。
實現:
Void shellSort(Node L[],int d)
{
While(d>=1)//直到增量縮小為1
{
Shell(L,d);
d=d/2;//縮小增量
}
}
Void Shell(Node L[],int d)
{
Int i,j;
For(i=d+1;i<length;i++)
{
if(L[i]<L[i-d])
{
L[0]=L[i];
j=i-d;
While(j>0&&L[j]>L[0])
{
L[j+d]=L[j];//移動
j=j-d;//查詢
}
L[j+d]=L[0];
}
}
}
交換排序
1.氣泡排序
原理:將序列劃分為無序和有序區,不斷通過交換較大元素至無序區尾完成排序。
要點:設計交換判斷條件,提前結束以排好序的序列迴圈。
實現:
Void BubbleSort(Node L[])
{
Int i ,j;
Bool ischanged;//設計跳出條件
For(j=n;j<0;j--)
{
ischanged =false;
For(i=0;i<j;i++)
{
If(L[i]>L[i+1])//如果發現較重元素就向後移動
{
Int temp=L[i];
L[i]=L[i+1];
L[i+1]=temp;
Ischanged =true;
}
}
If(!ischanged)//若沒有移動則說明序列已經有序,直接跳出
Break;
}
}
2.快速排序
原理:不斷尋找一個序列的中點,然後對中點左右的序列遞迴的進行排序,直至全部序列排序完成,使用了分治的思想。
要點:遞迴、分治
實現:
選擇排序
1.直接選擇排序
原理:將序列劃分為無序和有序區,尋找無序區中的最小值和無序區的首元素交換,有序區擴大一個,迴圈最終完成全部排序。
要點:
實現:
Void SelectSort(Node L[])
{
Int i,j,k;//分別為有序區,無序區,無序區最小元素指標
For(i=0;i<length;i++)
{
k=i;
For(j=i+1;j<length;j++)
{
If(L[j]<L[k])
k=j;
}
If(k!=i)//若發現最小元素,則移動到有序區
{
Int temp=L[k];
L[k]=L[i];
L[i]=L[temp];
}
}
}
2.堆排序
原理:利用大根堆或小根堆思想,首先建立堆,然後將堆首與堆尾交換,堆尾之後為有序區。
要點:建堆、交換、調整堆
實現:
Void HeapSort(Node L[])
{
BuildingHeap(L);//建堆(大根堆)
For(int i=n;i>0;i--)//交換
{
Int temp=L[i];
L[i]=L[0];
L[0]=temp;
Heapify(L,0,i);//調整堆
}
}
Void BuildingHeap(Node L[])
{ For(i=length/2 -1;i>0;i--)
Heapify(L,i,length);
}
歸併排序
原理:將原序列劃分為有序的兩個序列,然後利用歸併演算法進行合併,合併之後即為有序序列。
要點:歸併、分治
實現:
Void MergeSort(Node L[],int m,int n)
{
Int k;
If(m<n)
{
K=(m+n)/2;
MergeSort(L,m,k);
MergeSort(L,k+1,n);
Merge(L,m,k,n);
}
}
基數排序
原理:將數字按位數劃分出n個關鍵字,每次針對一個關鍵字進行排序,然後針對排序後的序列進行下一個關鍵字的排序,迴圈至所有關鍵字都使用過則排序完成。
要點:對關鍵字的選取,元素分配收集。
實現:
Void RadixSort(Node L[],length,maxradix)
{
Int m,n,k,lsp;
k=1;m=1;
Int temp[10][length-1];
Empty(temp); //清空臨時空間
While(k<maxradix) //遍歷所有關鍵字
{
For(int i=0;i<length;i++) //分配過程
{
If(L[i]<m)
Temp[0][n]=L[i];
Else
Lsp=(L[i]/m)%10; //確定關鍵字
Temp[lsp][n]=L[i];
n++;
}
CollectElement(L,Temp); //收集
n=0;
m=m*10;
k++;
}
}