【海贼王的数据航海】排序——直接选择排序|堆排序

简介: 【海贼王的数据航海】排序——直接选择排序|堆排序

1 -> 选择排序

1.1 -> 基本思想

每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。

1.2 -> 直接选择排序

  • 在元素集合arr[i] -- arr[n - 1]中选择关键码最大(或最小)的数据元素
  • 若它不是这组元素中的最后一个(或第一个)元素,则将它与这组元素中的最后一个(或第一个)元素交换
  • 在剩余的arr[i] -- arr[n - 2] (arr[i + 1] -- arr[n - 1]) 集合中,重复上述步骤,直到集合剩余1个元素

直接选择排序的特性总结:

  1. 好理解,但效率不是很好,实际中很少使用
  2. 时间复杂度:O(N2)�(�2)
  3. 空间复杂度:O(1)�(1)
  4. 稳定性:不稳定

1.2.1 -> 代码实现

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
 
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
 
// 交换
void Swap(int* x, int* y)
{
  int tmp = *x;
  *x = *y;
  *y = tmp;
}
 
// 打印
void PrintArray(int* a, int n)
{
  for (int i = 0; i < n; i++)
    printf("%d ", a[i]);
 
  printf("\n");
}
 
// 选择排序
void SelectSort(int* a, int n)
{
  int begin = 0, end = n - 1;
  while (begin < end)
  {
    int maxi = begin, mini = begin;
    for (int i = begin; i <= end; i++)
    {
      if (a[i] > a[maxi])
      {
        maxi = i;
      }
 
      if (a[i] < a[mini])
      {
        mini = i;
      }
    }
 
    Swap(&a[begin], &a[mini]);
    // 如果maxi和begin重叠,修正一下即可
    if (begin == maxi)
    {
      maxi = mini;
    }
 
    Swap(&a[end], &a[maxi]);
 
    ++begin;
    --end;
  }
}
 
void TestSelectSort()
{
  int a[] = { 9, 2, 6, 1, 7, 3 ,0, 5, 8, 4 };
  PrintArray(a, sizeof(a) / sizeof(int));
  SelectSort(a, sizeof(a) / sizeof(int));
  PrintArray(a, sizeof(a) / sizeof(int));
}
 
int main()
{
 
  TestSelectSort();
 
  return 0;
}

1.3 -> 堆排序

堆排序(Heapsort)是指利用堆积树(堆)这种数据结构所设计的一种排序算法,它是选择排序的一种。它是通过堆来进行选择数据。需要注意的是排升序要建大堆,排降序建小堆。

堆排序特性总结:

  1. 堆排序用堆来选数,效率较高
  2. 时间复杂度:O(NlogN)
  3. 空间复杂度:O(1)
  4. 稳定性:不稳定

1.3.1 -> 代码实现

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
 
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
 
// 交换
void Swap(int* x, int* y)
{
  int tmp = *x;
  *x = *y;
  *y = tmp;
}
 
// 打印
void PrintArray(int* a, int n)
{
  for (int i = 0; i < n; i++)
    printf("%d ", a[i]);
 
  printf("\n");
}
 
// 堆排序
void AdjustUp(int* a, int child)
{
  int father = (child - 1) / 2;
  while (child > 0)
  {
    if (a[child] > a[father])
    {
      Swap(&a[child], &a[father]);
      //更新下标
      child = father;
      father = (father - 1) / 2;
    }
    else
    {
      break;//一旦符合小堆了,就直接退出
    }
  }
}
 
void AdjustDown(int* a, int n, int parent)
{
  int child = parent * 2 + 1;
  while (child < n)
  {
    // 找出小的那个孩子
    if (child + 1 < n && a[child + 1] > a[child])
    {
      ++child;
    }
 
    if (a[child] > a[parent])
    {
      Swap(&a[child], &a[parent]);
      parent = child;
      child = parent * 2 + 1;
    }
    else
    {
      break;
    }
  }
}
 
// 排升序
void HeapSort(int* a, int n)
{
  // 建大堆
  for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; --i)
  {
    AdjustDown(a, n, i);
  }
 
  int end = n - 1;
  while (end > 0)
  {
    Swap(&a[0], &a[end]);
    AdjustDown(a, end, 0);
    --end;
  }
}
 
void TestHeapSort()
{
  int a[] = { 9, 2, 6, 1, 7, 3 ,0, 5, 8, 4 };
  PrintArray(a, sizeof(a) / sizeof(int));
  HeapSort(a, sizeof(a) / sizeof(int));
  PrintArray(a, sizeof(a) / sizeof(int));
}
 
int main()
{
 
  TestHeapSort();
 
  return 0;
}


感谢大佬们的支持!!!

互三啦!!!

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