快速排序算法 的基本思想是:将所要进行排序的数分为左右两个部分,其中一部分的所有数据都比另外一 部分的数据小,然后将所分得的两部分数据进行同样的划分,重复执行以上的划分操作 ,直 到所有要进行排序的数据变为有序为止。
希尔排序是插入排序的一种又称“缩小增量排序”(Diminishing Increment Sort),它是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多 ,当增量减至 1 时,整个文件恰被分成一组,算法便终止 原理:按增量分组,组内排好序,在逐渐缩小增量。 } return arr; } 运行结果 Console.WriteLine($"数据算法 = new Random(); var arr1 = GetArrayData(20, 1,15 ); Console.WriteLine($"生成未排序数据 arr1:{ShowArray(arr1)}"); var arr6= SellSort(arr1); Console.WriteLine($"希尔排序
我们之前已经了解了三种基础算法,分别为二分查找算法,冒泡排序算法,以及直接插入排序算法。俗话说得好,温故而知新,所以现在就让我们简单回顾一下之前的三种算法吧。 冒泡排序算法——不断通过将小的数往上"冒",经过n-1(假设要排序的数有n个)次循环,最终形成了一个有序的数列。 ---- 简单选择排序 简单选择排序,大家从这个名字就能体会出这个算法的思想,那就是不断通过选择来进行排序,那选择选择,到底选择的是什么呢~对了,数组的未排序的数中的最小值。 那我们就来看看它算法思想吧。 ---- 简单选择排序算法思想 从要排序的数列中找出最小的数min,然后将其排到数组的最前面,即a[0]的位置(假设数组名为a,长度为n)。 ——第二个测试用例 Sample Output 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 分析:题意就是将一组进行排序(升序),感觉怎么样~是不是刚刚学习的东西又有用武之地的呢。
第4章 快速排序 我们将探索分而治之(divide and conquer,D&C)——一种著名的递归式问题解决方法 分而治之 D&C算法是递归的。 PHP_EOL; 再谈大O表示法 快速排序的独特之处在于,其速度取决于选择的基准值。快速排序在最糟糕情况下,其运行时间为O(n2)。与选择排序一样慢!但这是最糟情况。 在平均情况下,快速排序的运行时间为O(n log n) 比较合并排序和快速排序 快速查找的速度确实更快,因为相对于遇上最糟情况,它遇上平均情况的可能性要大得多 平均情况和最糟情况 快速排序的性能高度依赖于你选择的基准值 由于快速排序算法不检查输入数组是否有序,因此它依然尝试对其进行排序 ? 在最糟情况下,有O(n)层,因此该算法的运行时间为O(n)O(n)=O(n2)` ?
堆排序过程: >建立堆(大根堆) >得到堆顶元素,为最大元素 >去掉堆顶,将堆最后一个元素放到堆顶,此时可通过一次调整使堆重新有序 >堆顶元素为第二大元素 >重复步骤3,直到堆变空 此时是建立堆后的大根堆模型 else: li[i]=tmp break else: li[i]=tmp # 到最后了,通过计算左孩子已经超出high了 堆排序的代码 li,0,i-1) 实验代码: li=[i for i in range(12)] random.shuffle(li) print(li) heap_sort(li) print(li) 可以看出堆排序时间复杂度为
/** * 排序算法-选择排序 * 选择排序(Selection Sort)算法也是比较简单的排序算法,其思路比较直观。选择排序算法在每一步中选取最小值来重新排列,从而达到排序的目的。 * 选择排序算法通过选择和交换来实现排序,其排序流程如下: * (1)首先从原始数组中选择最小的1个数据,将其和位于第1个位置的数据交换。 至此,便完成了对原始数组的从小到大的排序。 * * 选择排序算法在对n个数据进行排序时,无论原数据有无顺序,都需要进行n-1步的中间排序。 * 这种排序方法思路很简单直观,但是缺点是执行的步骤稍长,效率不高。 size; i++) { ints[i] = (int)(Math.random() * 100 ); } System.out.println("排序前的数组
/** * 排序算法-冒泡排序 * 冒泡排序(Bubble Sort)算法是所有排序算法中最简单、最基本的一种。 * 冒泡排序算法的思路就是交换排序,通过相邻数据的交换来达到排序的目的。 * 冒泡排序的思路: * (1)对数组中的各数据,依次比较相邻的两个元素的大小。 * (2)如果前面的数据大于后面的数据,就交换这两个数据。经过第一轮的多次比较排序后,便可将最小的数据排好。 * 冒泡排序算法在对n个数据进行排序时,无论原数据有无顺序,都需要进行(i = n-1)次的外层循环。 * 每次内部的排序随着步骤的递增,需要排序的数据逐步减少,所以需要 (n - i)次的内层循环,注意:i从1开始 */ import java.util.*; public class BubbleSort :" + Arrays.toString(ints)); } System.out.println("最终排序后的数组:" + Arrays.toString(ints)
/** * 排序算法-快速排序 * 快速排序(Quick Sort)算法和冒泡排序算法类似,都是基于交换排序思想的。快速排序算法对冒泡排序算法进行了改进,从而具有更高的执行效率。 * 快速排序算法通过多次比较和交换来实现排序,过程如下: * (1)首先设定一个分界值,通过该分界值将数组分成左右两部分。 * (3)然后,左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据,又可以取一个分界值,将该部分数据分成左右两部分,同样将左边放置较小值,右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。 * (4)重复上述过程,可以看出,这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后,再递归排好右侧部分的顺序。当左、右两部分各数据排序完成后,整个数组的排序也就完成了。 :" + Arrays.toString(ints)); quickSortFun(ints, 0, size - 1); System.out.println("排序后的数组
/** * 排序算法-希尔排序 * 冒泡排序算法、选择排序算法和插入排序算法,虽然思路比较直观,但是排序的效率比较低。 * 对于大量的数据需要排序时,往往需要寻求其他更为高效的排序算法。 Shell排序算法便是其中一种 * Shell排序算法严格来说基于插入排序的思想,其又称为希尔排序或者缩小增量排序,思路如下: * (1)将有n个元素的数组分成n/2个数字序列,第1个数据和第n/2 * (3)然后,再变为n/4个序列,再次排序。 * (4)不断重复上述过程,随着序列减少最后变为一个,也就完成了整个排序。 size; i++) { ints[i] = (int)(Math.random() * 100 ); } System.out.println("排序前的数组 :" + Arrays.toString(ints)); } System.out.println("排序后的数组:" + Arrays.toString(ints))
---- 从简单的冒泡排序开始 冒泡排序算法运行起来十分慢,但在概念上它是排序算法中最简单的,因此冒泡排序算法在开始研究排序技术时是一个非常好的算法。 ---- 什么是冒泡排序? 对几个无序的数字进行排序,最常用的方法是所谓的冒泡排序。算法思想是每次比较2个相邻的数字,将小的放在前面,将较大的放在后面,这样就可以将这些数中最大的找出来放在到最后。 然后再比较剩下的数字,再在这些数字中找出最大的,直到所有的数字按照从小到大的顺序进行排序。 提炼思想 在算法执行的时候,最大的数据项总是冒泡到数据的顶端。 public class BubbleSortDemo { public static int[] a = { 2, 4, 6, 8, 3, 6, 9, 12 }; public static 可以知道冒泡排序运行需要O(N^2)时间级别,这样速度是很慢的。 只要看到了一个循环嵌套在另一个循环中,就可以怀疑这个算法的运行时间为O(N^2)级。 ---- 尾言 勿以善小而不为。
/** * 排序算法-插入排序 * 插入排序(Insertion Sort)算法通过对未排序的数据执行逐个插入至合适的位置而完成排序工作。 * 插入排序算法的思路比较简单,应用比较多。 * 插入排序算法通过比较和插入来实现排序,其排序流程如下: * (1)首先对数组的前两个数据进行从小到大的排序。 * (2)接着将第3个数据与排好序的两个数据比较,将第3个数据插入合适的位置。 * (3)然后,将第4个数据插入已排好序的前3个数据中 * (4)不断重复上述过程,直到把最后一个数据插入合适的位置。最后,便完成了对原始数组从小到大的排序。 * * 插入排序算法在对n个数据进行排序时,无论原数据有无顺序,都需要进行n-1步的中间排序。 * 这种排序方法思路简单直观,在数据已有一定顺序的情况下,排序效率较好。 但如果数据无规则,则需要移动大量的数据,其排序效率也不高。
前言 嗨٩(๑>◡<๑)۶ ,我们又见面啦,上一篇我们讲解了交换排序,见到了交换排序的魅力,今天我们来了解排序的最后一类——归并排序,让我们一起去了解吧! 七、归并排序 1、归并排序的思想(含动图) 基本思想: 归并排序(MERGE-SORT)是建立在归并操作上的一种有效的排序算法, 该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用 ]被划分为[10]&[6]、[7]&[1]等四对相邻子组;gap *= 2变为2时,子组长度扩为2,划分结果为[6,10]&[1,7]等;gap再倍增为4时,子组长度为4,划分结果为[1,6,7,10] &[2,3,4,9]。 (4)代码实现 // 非递归实现归并排序 // a: 待排序数组首地址,n: 数组元素个数 void MergeSortNonR(int* a, int n) { // 动态开辟临时数组,用于暂存归并结果
一、概念 快速排序算法由 C. A. R. Hoare 在 1960 年提出。 它的时间复杂度也是 O(nlogn),但它在时间复杂度为 O(nlogn) 级的几种排序算法中,大多数情况下效率更高,所以快速排序的应用非常广泛。 当左、右两个部分各数据排序完成后,整个数组的排序也就完成了。 接下来通过一个例子理解这些步骤。假设有一个含有未排序元素 [7, -2, 4, 1, 6, 5, 0, -4, 2] 的数组。 快速排序的一次划分算法从两头交替搜索,直到low和high重合,因此其时间 复杂度是O(n) ; 而整个快速排序算法的时间复杂度与划分的趟数有关。 ) console.log(ourArray) 输出: -4,-2,0,1,2,4,5,6,7 参考文章: 用 JavaScript 实现快速排序 JavaScript实现五种排序算法 关于快速排序的不稳定性说明
int[] arr) { 2 //外层循环控制冒泡次数 3 for(int i=0;i<arr.length;i++) { 4 //内层循环进行比较 : 原理:每一次循环从未排序的数中找出最小的数,然后与已经排好序的数的下一个数进行交换,直到全部记录排序完毕 基本思想:给定数组:int[] arr={里面n个数据},第一次排序从arr[0]~arr[ --------- 第二趟排序: 原始数据:8 3 7 5 6(2已经排好序了,不需要再排序了) 最小数据3,8和3交换 排序结果:2 3 8 7 5 6 ----------------------- -------------------------------- 第三趟排序: 原始数据:8 7 5 6(2、3已经排好序了,不需要再排序了) 最小数据5,5和8交换 排序结果:2 3 5 7 8 6 ; 4 5 /** 6 * 选择排序 7 * @author wydream 8 * 9 */ 10 11 public class SelectSort { 12 13
---- 案例: 假如有待排序列如下: 8 9 1 7 2 3 5 4 6 0 总共10个数,gap = 10 / 2 = 5,分成5组,并且不是两两相邻的为一组,arr[0]和arr 为一组,arr[1]和arr[1 + gap]为一组……第一次分组后的结果如下(数字后面带的符号相同的为同一组): 8* 9$ 1@ 7^ 2& 3* 5$ 4@ 6^ 0& 对这五组都进行插入排序,结果就是: 3* 5$ 1@ 6^ 0& 8* 9$ 4@ 7^ 2& 对上面的序列再进行分组, 5 / 2 = 2,再分成两组,arr[0]和arr[0+2]、arr[0+2+2]……为一组,分组结果就是: 3* 5$ 1* 6$ 0* 8$ 9* 4$ 7* 2$ 对这两组分别进行插入排序,结果就是: 0* 2$ 1* 4$ 3* 5$ 7* 6$ 8* 9$ 此时,gap = gap
希尔排序( 缩小增量排序 ) 希尔排序是一种经典的排序算法,它通过多次插入排序的方式,以及逐步缩小增量的策略,实现对数据的高效排序,希尔排序法又称缩小增量法。 分组思想 希尔排序的核心思想在于将待排序的数据分成若干组,对每一组数据进行插入排序。这样做的好处是,一方面可以减少数据的比较次数和移动次数,另一方面可以利用已经部分有序的性质,加速排序的过程。 排序步骤 希尔排序的排序步骤可以分为以下几个阶段: 分组排序:初始时,根据设定的增量将数据分成若干组,对每组数据进行插入排序,使得每组数据都部分有序。 逐步缩小增量:在每一轮排序后,逐步减小增量的值,重新分组并进行插入排序,直到增量为1。 最后一次排序:当增量为1时,整个数组被视为一组,对整个数组进行插入排序,使得整个数组有序。 : 希尔排序是对直接插入排序的优化。
前面说的那些排序算法,都是要通过比较来实现的。排序还能不通过比较来实现?是的,计数排序就是这么神奇。 一、排序思想 创建一个计数数组,利用数组下标来表示该元素,用数组下标对应的值来表示元素出现的次数。 案例: 假如待排序列arr如下: 5 7 4 8 3 5 最大元素是8,所以创建一个最大下标为8的数组: int[] count = new int[9]; 遍历待排序列,第一个是 5 6 7 8 // 下标 最后根据count数组,可以知道,3出现一次,4出现一次,5出现两次……就可以知道排序后应该是这样的: 3 4 5 5 7 8 这样看似很完美 也就是说,当值相同的情况下,无法保证排序后相同元素出现的顺序和排序前一致,这也就是我们说的不稳定排序。如何优化呢? 比如999 - 995 = 4,那么999就应该对应count[4]。 4.
2.小区间优化 小区间优化指的是在快速排序算法中针对较小规模的子数组(或子问题)采用其他排序方法,而不是继续使用快速排序本身。 这种优化技术的目的是避免在小规模问题上快速排序的递归调用带来的额外开销,提高算法的整体效率。 这样可以避免递归深度过深,减少递归调用和分区操作的开销,从而提高整体排序算法的性能。 (2).切换到其他排序算法:在快速排序的递归过程中,当子数组大小小于设定的阈值时,停止快速排序的递归,转而使用其他排序算法完成剩余的排序工作。 小区间优化技术能有效降低快速排序在小规模数据上的不必要开销,提高整体排序算法的效率和性能。
排序算法-选择排序 <?php /** * 选择排序. * * @param array $value 待排序数组 * * @return array */ function select_sort(&$value = []) { $length
排序算法在很多领域得到相当地重视,尤其是在大量数据的处理方面。一个优秀的算法可以节省大量的资源。 简介 所谓排序算法,即通过特定的算法因式将一组或多组数据按照既定模式进行重新排序。 本篇文章讲述的是排序算法中的选择排序,其中包含了两种排序算法,分别是直接选择排序和堆排序,下面将会一一为大家详细介绍。 此时对于 9 这个元素我们可以理解为已经把它从该堆中删除了,此时堆中只剩下4个元素,重复此操作即可完成排序,大家可以根据下方的代码具体了解。 2.稳定性 在排序算法中,我们不光要关注算法的时空复杂度,还在看看算法的稳定性,什么是稳定性呢? 因此,我们说选择排序不是稳定的排序算法,它在计算过程中会破坏稳定性。