本文將介紹三種排序算法--插入排序,希爾排序,堆排序。本文所有例子都是使用升序
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一.插入排序
算法思想
維護一個有序數(shù)組,將要插入的數(shù)據(jù)與有序數(shù)組自最后一個元素直到合適位置的數(shù)一一比較。
eg: 有序數(shù)組:1,3,5,6,7 現(xiàn)在待插入數(shù)據(jù)為2,那么他將會和7,6,5,3,依次作比較,當帶插入數(shù)據(jù)小于有序數(shù)組最后的元素大小,則將該元素后移,直到待插入元素找到合適位置為止。
代碼實現(xiàn)
void InsertSort(int* a, int size) { assert(a); for (int i = 0; i < size - 1; ++i) { int end = i; //標識有序數(shù)組的最后一位 int tmp = a[end + 1]; while (end >= 0 && tmp < a[end]) { a[end + 1] = a[end]; //待插入數(shù)據(jù)比有序數(shù)組的最后一個數(shù)小,將有序數(shù)組最后一位向后移位 --end; } a[end + 1] = tmp; } }
總結(jié)
1.插入排序可以認為是間距為1的插入算法,說這個是為了待會兒更好的理解希爾排序。
2.插入排序的時間復雜度為O(n^2);
3.插入排序的空間復雜度為O(1);
4.具有穩(wěn)定性
排序算法的穩(wěn)定性是指,經(jīng)過排序算法排序的相同元素的相對位置不會發(fā)生改變。
二.希爾排序
算法思想
希爾排序可以認為是插入排序的增強版,因為,他加入了一個預排的過程,即在實現(xiàn)間距為1的插入算法之前,他已經(jīng)預先將間距為gap(gap一直減減直到>0)的數(shù)組排列過了。所以,當進行g(shù)ap = 1的插入排序之前使得待排序數(shù)組已經(jīng)高度接近有序,使得這次進行的gap = 1的排序的時間復雜度,可以小于O(N^2)(gap = 1的插入排序,最好情況的時間復雜度為O(1),前面的預排過程正是出于這個目的)。
代碼實現(xiàn)
//希爾排序 void ShellSort(int* a,size_t size) { assert(a); int gap = size / 2; while (gap > 0) { for (int i = 0; i < size - gap; ++i) { int end = i; int tmp = a[end + gap]; while (end >= 0 && tmp < a[end]) { a[end + gap] = a[end]; end -= gap; } a[end + gap] = tmp; } --gap; } }
總結(jié)
上圖為gap = 5 的時候的預排效果圖
1.希爾排序預排的思想和插入排序的思想是一致的,只是,他把原數(shù)組分成不同的區(qū)間。
2.希爾排序的時間復雜度為O(N^2),空間復雜度為O(1);
3,具有不穩(wěn)定性
三.堆排序
算法思想
代碼實現(xiàn)
void AdjustDown(int* a, size_t size, int parent) { assert(a); int child = parent * 2 + 1; while (child= 0; --i) //從第一個非葉子節(jié)點開始調(diào) { AdjustDown(a, size, i); } for (size_t i = 0; i < size; ++i) { swap(a[0], a[size - 1 - i]); AdjustDown(a, size - i - 1, 0); } }
總結(jié)
1.時間復雜度為O(N*lgN),空間復雜度為O(1);
2.具有不穩(wěn)定性
以上就是本人在學習過程中的一些經(jīng)驗總結(jié)。當然,本人能力有限,難免會有紕漏,希望大家可以指正。