【数据结构与算法】十大经典排序(c语言&Java)(1)

简介: 【数据结构与算法】十大经典排序(c语言&Java)(1)

🍓 冒泡排序(Bubble Sort)


image.png

简介:


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”。


设计思想:


依次比较相邻的两个数,将比较小的数放在前面,比较大的数放在后面。


第一次比较:首先比较第一和第二个数,将小数放在前面,将大数放在后面。


比较第2和第3个数,将小数 放在前面,大数放在后面。



如此继续,知道比较到最后的两个数,将小数放在前面,大数放在后面,重复步骤,直至全部排序完成


在上面一趟比较完成后,最后一个数一定是数组中最大的一个数,所以在比较第二趟的时候,最后一个数是不参加比较的。


在第二趟比较完成后,倒数第二个数也一定是数组中倒数第二大数,所以在第三趟的比较中,最后两个数是不参与比较的。


依次类推,每一趟比较次数减少依次


代码实现:


c语言版

//冒泡排序
void BubbleSort(int *arr, int size)  
{  
  //给定临时变量
    int i, j, tmp;  
    //嵌套循环
    for (i = 0; i < size - 1; i++) {  
        for (j = 0; j < size - i - 1; j++) {  
          //满足条件就调换位置
            if (arr[j] > arr[j+1]) {  
              //核心代码,交换位置
                tmp = arr[j];  
                arr[j] = arr[j+1];  
                arr[j+1] = tmp;  
            }  
        }  
    }  
}


Java版

  /**
   * 冒泡排序
   * @param array
   * @return
   * @date 2022/01/20
   */
  public static int[] bubbleSort(int[] array){
    if(array.length > 0){
      for(int i = 0;i<array.length;i++){
        for(int j = 0;j<array.length - 1 - i;j++){
          if(array[j] > array[j+1]){
            int temp = array[j];
            array[j] = array[j+1];
            array[j+1] = temp;
          }
        }
      }
    }
    return array;
  }


🍋 选择排序(Selection Sort)


image.png

简介:


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。


设计思想:


在一个长度为 N 的无序数组中,第一次遍历 n-1 个数找到最小的和第一个数交换。

第二次从下一个数开始遍历 n-2 个数,找到最小的数和第二个数交换。

重复以上操作直到第 n-1 次遍历最小的数和第 n-1 个数交换,排序完成。

代码实现:


c语言版

void SelectionSort(int *arr, int size)
{
    int i, j, k, tmp;
    for (i = 0; i < size - 1; i++) {
        k = i;
        for (j = i + 1; j < size; j++) {
            if (arr[j] < arr[k]) {
                k = j;
            }
        }
        tmp = arr[k];
        arr[k] = arr[i];
        arr[i] = tmp;
    }
}


Java版

/**
 * @param arr
 * @date 2022/01/20
 * /
public static void selectionSort(int[] arr){                
    for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++){
        // 交换次数         
        // 先假设每次循环时,最小数的索引为i            
        int minIndex = i;// 每一个元素都和剩下的未排序的元素比较          
        for(int j = i + 1; j < arr.length; j++){             
            if(arr[j] < arr[minIndex]){//寻找最小数                   
                minIndex = j;//将最小数的索引保存                
            }           
        }//经过一轮循环,就可以找出第一个最小值的索引,然后把最小值放到i的位置           
        swap(arr, i, minIndex);         
    }   
}
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {     
    int temp = arr[i];      
    arr[i] = arr[j];        
    arr[j] = temp;          
}


🌽 插入排序(Insertion Sort)


image.png

简介:


插入排序(Insertion-Sort)的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。


设计思想:


一般来说,插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下:


从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序;

取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描;

如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置;

重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置; 将新元素插入到该位置后;

重复步骤2~5。

代码实现:


c语言版


void InsertionSort(int *arr, int size)    
{    
    int i, j, tmp;    
    for (i = 1; i < size; i++) {    
        if (arr[i] < arr[i-1]) {    
            tmp = arr[i];    
            for (j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > tmp; j--) {  
                arr[j+1] = arr[j];    
            }  
            arr[j+1] = tmp;    
        }          
    }    
}    


Java版

  /**
   * 插入排序
   * @param array
   * @return
   * @date 2022/01/20
   */
  public static int[] insertSort(int[] array){
    if(array.length > 0){     
      for(int i = 0 ;i<array.length - 1;i++){
        int current = array[i+1];
        int index = i;
        while(index >= 0 && current < array[index]){
          array[index + 1] = array[index]; 
          index--;
        }
        array[index+1] = current;
      }
    }
    return array;
  }
相关文章
|
2月前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
283 9
|
2月前
|
搜索推荐 C语言
【排序算法】快速排序升级版--三路快排详解 + 实现(c语言)
本文介绍了快速排序的升级版——三路快排。传统快速排序在处理大量相同元素时效率较低,而三路快排通过将数组分为三部分(小于、等于、大于基准值)来优化这一问题。文章详细讲解了三路快排的实现步骤,并提供了完整的代码示例。
69 4
|
10天前
|
存储 算法 安全
【C语言程序设计——选择结构程序设计】按从小到大排序三个数(头歌实践教学平台习题)【合集】
本任务要求从键盘输入三个数,并按从小到大的顺序排序后输出。主要内容包括: - **任务描述**:实现三个数的排序并输出。 - **编程要求**:根据提示在编辑器中补充代码。 - **相关知识**: - 选择结构(if、if-else、switch) - 主要语句类型(条件语句) - 比较操作与交换操作 - **测试说明**:提供两组测试数据及预期输出。 - **通关代码**:完整代码示例。 - **测试结果**:展示测试通过的结果。 通过本任务,你将掌握基本的选择结构和排序算法的应用。祝你成功!
27 4
|
2月前
|
并行计算 算法 测试技术
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面,旨在通过综合策略提升程序性能,满足实际需求。
80 1
|
2月前
|
存储 人工智能 算法
数据结构实验之C 语言的函数数组指针结构体知识
本实验旨在复习C语言中的函数、数组、指针、结构体与共用体等核心概念,并通过具体编程任务加深理解。任务包括输出100以内所有素数、逆序排列一维数组、查找二维数组中的鞍点、利用指针输出二维数组元素,以及使用结构体和共用体处理教师与学生信息。每个任务不仅强化了基本语法的应用,还涉及到了算法逻辑的设计与优化。实验结果显示,学生能够有效掌握并运用这些知识完成指定任务。
68 4
|
2月前
|
存储 搜索推荐 算法
【数据结构】树型结构详解 + 堆的实现(c语言)(附源码)
本文介绍了树和二叉树的基本概念及结构,重点讲解了堆这一重要的数据结构。堆是一种特殊的完全二叉树,常用于实现优先队列和高效的排序算法(如堆排序)。文章详细描述了堆的性质、存储方式及其实现方法,包括插入、删除和取堆顶数据等操作的具体实现。通过这些内容,读者可以全面了解堆的原理和应用。
125 16
|
2月前
|
搜索推荐 算法 C语言
【排序算法】八大排序(下)(c语言实现)(附源码)
本文继续学习并实现了八大排序算法中的后四种:堆排序、快速排序、归并排序和计数排序。详细介绍了每种排序算法的原理、步骤和代码实现,并通过测试数据展示了它们的性能表现。堆排序利用堆的特性进行排序,快速排序通过递归和多种划分方法实现高效排序,归并排序通过分治法将问题分解后再合并,计数排序则通过统计每个元素的出现次数实现非比较排序。最后,文章还对比了这些排序算法在处理一百万个整形数据时的运行时间,帮助读者了解不同算法的优劣。
169 7
|
2月前
|
搜索推荐 算法 C语言
【排序算法】八大排序(上)(c语言实现)(附源码)
本文介绍了四种常见的排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序和希尔排序。通过具体的代码实现和测试数据,详细解释了每种算法的工作原理和性能特点。冒泡排序通过不断交换相邻元素来排序,选择排序通过选择最小元素进行交换,插入排序通过逐步插入元素到已排序部分,而希尔排序则是插入排序的改进版,通过预排序使数据更接近有序,从而提高效率。文章最后总结了这四种算法的空间和时间复杂度,以及它们的稳定性。
139 8
|
2月前
|
C语言
【数据结构】二叉树(c语言)(附源码)
本文介绍了如何使用链式结构实现二叉树的基本功能,包括前序、中序、后序和层序遍历,统计节点个数和树的高度,查找节点,判断是否为完全二叉树,以及销毁二叉树。通过手动创建一棵二叉树,详细讲解了每个功能的实现方法和代码示例,帮助读者深入理解递归和数据结构的应用。
169 8
|
2月前
|
存储 C语言
【数据结构】手把手教你单链表(c语言)(附源码)
本文介绍了单链表的基本概念、结构定义及其实现方法。单链表是一种内存地址不连续但逻辑顺序连续的数据结构,每个节点包含数据域和指针域。文章详细讲解了单链表的常见操作,如头插、尾插、头删、尾删、查找、指定位置插入和删除等,并提供了完整的C语言代码示例。通过学习单链表,可以更好地理解数据结构的底层逻辑,提高编程能力。
137 4