欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

快速排序和归并排序算法

程序员文章站 2022-05-13 19:35:04
...

快速排序是最快的排序方式,但是它不稳定,它的时间复杂度为O(nlog(n)),空间复杂度为O(logn),它的原理大概的分为如下:
设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一种稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
一趟快速排序的算法是:
1)设置两个变量i、j,排序开始的时候:i=0,j=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];
3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j–),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换;
5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。

#include<iostream>
using namespace std;
 32 void Qsort(int ar[],int low, int high)//升序
 33 { 
 34     if(low >= high)
 35         return;
 36     int i=low;
 37     int j=high;
 38     int key=ar[i];
 39     while(i < j)
 40     {
 41         while(i<j && ar[j--]>key);
 42         ar[i]=ar[j];
 43         while(i<j && ar[i++]<key);
 44         ar[j]=ar[i];
 45     }
 46     ar[i]=key;
 47     Qsort(ar,low,i-1);
 48     Qsort(ar,i+1,high);
 49 }
 50 int main()
 51 {
 52     int ar[] = {10,30,20,80,70,60,50};
 53     int n=sizeof(ar)/sizeof(ar[0]);
 54     
 55    
 56     Qsort(ar,0,n-1);
 57     for(int i=0; i<n; ++i)
 58         cout<<ar[i]<<"  ";
 59     cout<<endl;
 60     delete result;
 61     return 0;
 62 }

归并排序:归并过程为:比较a[i]和b[j]的大小,若a[i]≤b[j],则将第一个有序表中的元素a[i]复制到r[k]中,并令i和k分别加上1;否则将第二个有序表中的元素b[j]复制到r[k]中,并令j和k分别加上1,如此循环下去,直到其中一个有序表取完,然后再将另一个有序表中剩余的元素复制到r中从下标k到下标t的单元。归并排序的算法我们通常用递归实现,先把待排序区间[s,t]以中点二分,接着把左边子区间排序,再把右边子区间排序,最后把左区间和右区间用一次归并操作合并成有序的区间[s,t]。
它是稳定的排序,空间复杂度为O(n),时间复杂度为O(nlogn).
归并操作的工作原理如下:
第一步:申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列
第二步:设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置
第三步:比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置
重复步骤3直到某一指针超出序列尾
将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

#include<iostream>
using namespace std;
void Merege(int ar, int br, int star, int mid ,int end)
{
     int i=start, j=mid+1, k=0;
       while(i!=mid+1 && j!=end+1)
       {
           if(ar[i] > ar[j])
               tem[k++] = ar[j++];
          else
              tem[k++] = ar[i++];
      }
      while(i!=mid+1)
          tem[k++]=ar[i++];
      while(j!=end+1)
          tem[k++]=ar[j++];
     for(i=start; i<=end; ++i)
          ar[i]=tem[i];

}
void Meregesort(int ar[], int br[], int start, int end)
{
    int mid;
    if(start < end)
    {
        mid=(start+end)/2;
        Meregesort(ar,br,start,mid);
        Meregesort(ar,br,mid+1,end);
        Merege(ar,br,start,mid,end);
    }
}
int main()
{
    int ar[] = {10,30,20,80,70,60,50};
    int n=sizoef(ar)/sizeof(ar[0]);
    int br[n];
    Mergesort(ar,br,0,n-1);
    for(int i=0; i<n;++i)
        cout<<ar[i]<<"  ";
    cout<<endl;

}

希尔排序:
https://baike.baidu.com/item/%E5%B8%8C%E5%B0%94%E6%8E%92%E5%BA%8F/3229428?fr=aladdin