三种基本排序算法(气泡排序、选择排序、插入排序)
最编程
2024-04-19 08:43:22
...
三大基础排序算法(冒泡,选择,插入)
一.冒泡排序法
原理解析:
时间复杂度: O(n²)
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
- 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
- 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
代码实现:
通过两层循环全套实现
外层循环:冒泡趟数
内层循环:冒泡次数
注意:
1 每多排好一个数据,可以将内层循环次数减少一次,从而提高效率.
2 总共只需要为n - 1个数据排序,剩下的一个是最小值,不需要再排序
int main() {
// 定义一个未序一维数组
int arr[10] = { 1,3,6,9,5,8,-1,2,5,7 };
// 冒泡排序
// 外层循环: 控制比较的"趟数",每一趟排好一个数据
for (int i = 9; i > 0; i--)
{
// 内层循环: 控制比较的"次数"
// 次数受外层循环控制 每趟少比较一次
for (int j = 0; j < i; j++) {
// 比较大小
// 当前数据比后一个大
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
// 交换
arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
arr[j + 1] = arr[j] ^ arr[j + 1];
arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
}
}
}
// 输出
for (size_t i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
return 0;
}
二.选择排序法
原理解析:
时间复杂度: O(n^2)
首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。
代码实现:
两层循环嵌套,内层循环寻找最大值的下标
注意:
- 选择最大值的时候假定第一个数据是最大的 碰到比他大的就更新下标
- 每次循环之前 最大值的下标要重置
#include
int main() {
// 定义一个未序一维数组
int arr[10] = { 1,3,6,9,5,8,-1,2,5,7 };
// 选择排序
int maxIndex = 0;
int temp;
for (int i = 9; i > 0; i--)
{
maxIndex = 0;
for (int j = 0; j <= i; j++) {
if (arr[maxIndex] < arr[j]) {
maxIndex = j;
}
}
if (maxIndex != i) {
temp = arr[maxIndex];
arr[maxIndex] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
}
// 输出
for (size_t i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
return 0;
}
三.插入排序法
原理解析:
时间复杂度: O(N^(1-2))
将元素插入到一个已序数组中相应的位置
没有排序的数组,无论是升序还降序,最前面的元素(单个元素)都可以视为已序
代码实现:
将最前面的元素视为已序数组,按照排序规则选择位置插入.
两层循环嵌套.
外层循环: 数据个数
内层循环: 控制比较的次数
#include
int main() {
// 定义一个未序一维数组
int arr[10] = { 1,3,6,9,5,8,-1,2,5,7 };
// 插入排序
for (int i = 1; i < 10; i++) // 进行9次排序(第0个元素当做已序)
{
// 内层循环: arr[i]从arr[1]开始比较
for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
// 比较
if (arr[j + 1] < arr[j]) {
// 如果后面的值小于(升序)/大于(降序)前面的值则交换
arr[j + 1] = arr[j + 1] ^ arr[j];
arr[j] = arr[j + 1] ^ arr[j];
arr[j + 1] = arr[j + 1] ^ arr[j];
}
else break; // 减少多余的判断
}
}
// 输出
for (size_t i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
return 0;
}
r[j + 1] ^ arr[j];
}
else break; // 减少多余的判断
}
}
// 输出
for (size_t i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
return 0;
}
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气泡排序(超级详细)--升序",从小到大;另一种是 "降序",从大到小。该主题可抽象为 "按升序对 n 个数字排序 "的一般形式。 排序是一种重要的基本算法。排序的方法有很多种,但在本题中我们将使用冒泡排序法。 冒泡法的基本思想 冒泡法的基本思想是,每次比较相邻的两个数字时,较小的那个会被移到前面。如果有 5 个数字9,8,5,2,0,第一次将前两个数字 8 和 9 互换。第二次将第二个和第三个数字(9 和 5)对调......这样一共对调 4 次,得到 8-5-2-0-9 的顺序,可以看到:最大的数字 9 一直在 "下沉",成为最下面的一个数字,而小的数字 "上升" 最小的数字 "上升"。最小的数字 0 已经向上 "浮 "了一个位置。经过第一次比较(共 4 次比较和交换),得到了最大的数字 9。 然后进行第二趟比较,对剩下的前 4 个数字(8、5、2、0)进行新一轮比较,这样第二个最大的数字就 "沉到了底部"。同样,按照上述方法进行第二轮比较。经过 3 次比较和交换,我们得到了第二大数 8。 按照这个规律,我们可以推断出,比较 5 个数字需要 4 次旅行,才能将 5 个数字从小到大排列起来。在第一次旅行中,两个数字之间进行了 4 次比较,在第二次旅行中,进行了 3 次比较......在第四次旅行中,只进行了一次比较。 思路总结 总结:如果有 n 个数字,那么要进行 n-1 次比较。在第一次行程中进行 n-1 次比较,在第 i 次行程中进行 n-i 次比较。
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