C/C++的三种入门排序方法

简介: C/C++的三种入门排序方法:冒泡排序、插入排序、选择排序。什么是冒泡排序?什么是插入排序?什么是选择排序?它们的定义、设计思路、动图演示与代码实现

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冒泡排序

1.什么是冒泡排序

冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。

它重复地走访过要排序的元素列,依次比较两个相邻的元素,如果顺序(如从大到小、首字母从Z到A)错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行,直到没有相邻元素需要交换,也就是说该元素列已经排序完成。

这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端(升序或降序排列),就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样,故名“冒泡排序”。

(来自百度百科:https://baike.baidu.com/item/%E5%86%92%E6%B3%A1%E6%8E%92%E5%BA%8F/4602306)


2.动图演示

冒泡排序

(来自菜鸟教程: https://www.runoob.com/w3cnote/bubble-sort.html

3.C/C++代码实现

void bubbleSort(int arr[], int len)
{
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < len - 1; i++)
    {
        for (j = 0; j < len - 1 - i; j++)
        {
            if (arr[j] > arr[j + 1])
            {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}
时间复杂度:O(n^2^)
空间复杂度:O(1)

插入排序

1.什么是插入排序

插入排序,一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序,它是一个有效的算法。插入排序是一种最简单的排序方法,它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而一个新的、记录数增1的有序表。

在其实现过程使用双层循环,外层循环对除了第一个元素之外的所有元素,内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找,并进行移动 。

插入排序是指在待排序的元素中,假设前面n-1(其中n>=2)个数已经是排好顺序的,现将第n个数插到前面已经排好的序列中,然后找到合适自己的位置,使得插入第n个数的这个序列也是排好顺序的。按照此法对所有元素进行插入,直到整个序列排为有序的过程,称为插入排序 。

(来自百度百科:https://baike.baidu.com/item/%E6%8F%92%E5%85%A5%E6%8E%92%E5%BA%8F)


2.动图演示

插入排序

(来自菜鸟教程: https://www.runoob.com/w3cnote/insertion-sort.html

3.C/C++代码实现

void insertionSort(int arr[], int len)
{
    int i, j, key;
    for (i = 1; i < len; i++)
    {
        key = arr[i];
        j = i - 1;
        while ((j >= 0) && (arr[j] > key))
        {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}
时间复杂度:O(n^2^)
空间复杂度:O(1)

选择排序

1.什么是选择排序

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。

它的工作原理是:第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,然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小(大)元素,然后放到已排序的序列的末尾。以此类推,直到全部待排序的数据元素的个数为零。

选择排序是不稳定的排序方法。

(来自百度百科:https://baike.baidu.com/item/%E9%80%89%E6%8B%A9%E6%8E%92%E5%BA%8F/9762418)


2.动图演示

选择排序

(来自菜鸟教程: https://www.runoob.com/w3cnote/selection-sort.html

3.C/C++代码实现

void selectionSort(int arr[], int len)
{
    int i, j;
    for (i = 0; i < len - 1; i++)
    {
        int min = i;
        for (j = i + 1; j < len; j++)
        {
            if (arr[j] < arr[min])
            {
                min = j;
            }
        }
        //交换最小值与当前值
        int temp = arr[min];
        arr[min] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}
时间复杂度:O(n^2^)
空间复杂度:O(1)
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