排序算法之快排,希尔和冒泡

简介: 排序算法之快排,希尔和冒泡

       排序算法有很多种,平常工作其实用到的不多,但是这几种的思想和实现需要了解。而且记起来也不容易混淆。

       快速排序的特点是,有两个索引去递增和递减,去跟基准比较。通过将基准小的排在前面,基准大的排在后面,递归完成。

int sort(int *data, int left, int right){
    if(left >= right) return 0;
    int i = left;
    int j = right;
    int key = data[i];
    while(i < j){
        //每次大循环内可能同时有i++和j--,如果二层循环不加i < j,可能会导致i > j?(猜想),经测试,不加i < j,结果一样 
        //while(i < j && key < data[j]){
        while(key < data[j]){//后面的值比基准值大就正常移动,一旦碰到比基准值小的就停下
            j--;//从后往前移动
        }
        data[i] = data[j];//将小于基准的值放到前面
        //while(i < j && key >= data[i]){
        while(key >= data[i]){//基准值比前面的值小就正常移动,一旦碰到比基准值大的就停下
            i++;//从前往后移动 
        }
        data[j] = data[i];//将大于基准的值放在后面,j的位置是刚才从后往前移动时小于基准值的位置,已经被挪到前面
    }
    data[j] = key;//当i==j时,循环结束,此时的位置i==j即为基准值应该放置的位置。 
    sort(data, left, i-1);//排列基准位置左边的序列
    sort(data, i+1, right);//排列基准位置右边的序列
}

       希尔排序的核心思想是分组,然后组内排序。分组的方法类似于,搞团建的时候一个长队伍报数(长度为N),先是1到10(其实是N/2)报数,然后报同一个数字的一组(报1的一组,2的一组……),组内比较。再1到5报数,同样的方式再排序一遍。直到最后1到2报数,这是最后一次组内排序。从这个叙述来看,希尔排序又叫缩小增量排序就很好理解了。

int shell_sort(int *data, int len){
    int gap = 0;//分组跨度
    int i = 0, j = 0;
    for(gap = len / 2; gap >= 1; gap /= 2){ //分组次数的循环
        for(i = gap; i < len; i++){
            int temp = data[i];
            for(j = i - gap; j >=0 && temp < data[j]; j = j - gap){
                data[j+gap] = data[j];
            }
            data[j+gap] = temp;
        }
    }
    return 0;
}

       最后冒泡排序是最基础的一种,每次比较两个相邻的元素,如果前面的比后面的大,就交换。这里不贴实现,主要是用来做时间复杂度的对比。

排序方法 时间复杂度(平均) 时间复杂度(最坏) 时间复杂度(最好)
冒泡排序 O(n2) O(n2) O(n)
希尔排序 O(n1.3) O(n2) O(n)
快速排序 O(nlog2n) O(n2) O(nlog2n)
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