筆者最近學(xué)習(xí)算法,學(xué)了很久也只弄懂了幾個(gè)排序算法,在這里曬一下下,作為以后參考之用。
一、 為什么要研究排序問(wèn)題
許多計(jì)算機(jī)科學(xué)家認(rèn)為,排序算法是算法學(xué)習(xí)中最基本的問(wèn)題,原因有以下幾點(diǎn):
l ?? 有時(shí)候應(yīng)用程序本身需要對(duì)信息進(jìn)行排序,如為了準(zhǔn)備客戶賬目,銀行需要對(duì)支票賬號(hào)進(jìn)行排序
l ?? 很多算法將排序作為關(guān)鍵子程序
l ?? 現(xiàn)在已經(jīng)有很多排序算法,它們采用各種技術(shù)
l ?? 排序時(shí)一個(gè)可以證明其非平凡下界的問(wèn)題,并可以利用排序問(wèn)題的下界證明其他問(wèn)題的下界
l ?? 在實(shí)現(xiàn)排序算法是很多工程問(wèn)題即浮出水面
二、 排序問(wèn)題的形式化定義
輸入:由 n 個(gè)數(shù)組成的一個(gè)序列 <a1 ,a2 , …… ,an >
輸出:對(duì)輸入序列的一個(gè)排列(重排) <a1 ’,a2 ’, …… ,an ’>, 使得 a1 ’? ≤ a2 ’? ≤……≤ an ’
【說(shuō)明】在實(shí)際中,待排序的數(shù)很少是孤立的值,它們通常是成為激勵(lì)的數(shù)據(jù)集的一個(gè)部分,每個(gè)記錄有一個(gè)關(guān)鍵字 key, 是待排序的值,其他數(shù)據(jù)位衛(wèi)星數(shù)據(jù),它們通常以 key 為中心傳遞。
三、 相關(guān)概念
1. ????????? 排序的穩(wěn)定性: 在待排序的文件中,若存在多個(gè)關(guān)鍵字相同的記錄,經(jīng)過(guò)排序后這些具有相同關(guān)鍵字的記錄之間的相對(duì)次序保持不變,該排序方法是穩(wěn)定的;若具有相同關(guān)鍵字的記錄之間的相對(duì)次序發(fā)生變化,則稱這種排序方法是不穩(wěn)定的。
A. ??????? 穩(wěn)定排序: 插入排序 、冒泡排序、雞尾酒排序、計(jì)數(shù)排序、 合并交換排序 、歸并排序、基數(shù)排序、桶排序、鴿巢排序
B. ???????? 不穩(wěn)定排序:選擇排序、堆排序、希爾排序、快速排序
2. ????????? 內(nèi)部、外部排序:在排序過(guò)程中,若整個(gè)文件都是放在內(nèi)存中處理,排序時(shí)不涉及數(shù)據(jù)的內(nèi)、外存交換,則稱之為內(nèi)部排序 ( 簡(jiǎn)稱內(nèi)排序 ) ;反之,若排序過(guò)程中要進(jìn)行數(shù)據(jù)的內(nèi)、外存交換,則稱之為外部排序。
3. ????? 待排文件的常用存儲(chǔ)方式:
A. ????? 順序表: 對(duì)記錄本身進(jìn)行物理重排(即通過(guò)關(guān)鍵字之間的比較判定,將記錄移到合適的位置
B. ????? 鏈表: 無(wú)須移動(dòng)記錄,僅需修改指針
C. ????? 用順序的方式存儲(chǔ)待排序的記錄,但同時(shí)建立一個(gè)輔助表:對(duì)輔助表的表目進(jìn)行物理重排(即只移動(dòng)輔助表的表目,而不移動(dòng)記錄本身)。
4. ????? 影響排序效果的因素
A. ????? 待排序的記錄數(shù)目 n
B. ????? 記錄的大小 ( 規(guī)模 )
C. ????? 關(guān)鍵字的結(jié)構(gòu)及其初始狀態(tài)
D. ???? 對(duì)穩(wěn)定性的要求
E. ????? 語(yǔ)言工具的條件
F. ????? 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
G. ???? 時(shí)間和輔助空間復(fù)雜度等
四、 排序算法的分類(內(nèi)部排序)
1. ????????? 比較類排序:排序結(jié)果中各元素的次序基于輸入元素間的比較
A. ??????? 比較排序算法的下界
比較排序可以被抽象為決策樹。一棵決策樹是一棵滿二叉樹,表示某排序算法作用于給定輸入所做的所有比較,而忽略控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)移動(dòng)。
在決策樹中,對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都注明 i , j ( 1 ≤ i , j ≤ n ),對(duì)每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)都注明排列 < π (1),? π (2), …… ,? π (n)> 。排序算法的執(zhí)行對(duì)應(yīng)于遍歷一條從根到葉節(jié)點(diǎn)的路徑。在每個(gè)內(nèi)節(jié)點(diǎn)作比較 ai ≤ aj ,其左子樹決定 ai ≤ aj 之后的比較,其右子樹決定 ai > aj 之后的比較。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)葉節(jié)點(diǎn)時(shí)排序算法就已經(jīng)確定了順序。要使排序算法能正確的工作,其必要條件是 n 個(gè)元素的 n! 種排列都要作為決策樹的一個(gè)葉節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)。在決策樹中,從根到任意一個(gè)可達(dá)葉節(jié)點(diǎn)之間最長(zhǎng)路徑的長(zhǎng)度(決策樹的高度)表示對(duì)應(yīng)的排序算法中最壞情況下的比較次數(shù)。對(duì)于一棵高度為 h ,具有 l 個(gè)可達(dá)葉節(jié)點(diǎn)的決策樹有 n!? ≤ l ≤ 2h ,則有 h ≥ lg(n!)= Ω (nlgn)
B. ???????? 常見(jiàn)的比較類排序
a) ????????? 選擇類排序:選擇排序、堆排序
b) ???????? 插入類排序:插入排序、二叉插入、兩路插入、希爾排序
c) ????????? 交換類排序:冒泡排序、雞尾酒排序、合并交換排序、快速排序
d) ???????? 歸并排序
2. ????????? 非比較類排序: 計(jì)數(shù)排序、 基數(shù)排序、 桶排序、 鴿巢排序
五、 常用的排序算法 ?
1.????????? 比較類排序
A.??????? 選擇類排序
a)????????? 選擇排序( Selection Sort )——原地排序、不穩(wěn)定排序
【思路】 首先找出A 中最小元素,并將其與 A[0] 中元素交換;接著找出 A 中次最小元素,并將其與 A[1] 中元素交換;對(duì) A 中頭 n-1 個(gè)元素繼續(xù)這一過(guò)程
【代碼】
#region 選擇排序 /// <summary> /// 選擇排序 /// 最差時(shí)間復(fù)雜度 Θ(n2) /// 最優(yōu)時(shí)間復(fù)雜度 Θ(n2) /// 平均時(shí)間復(fù)雜度 Θ(n2) /// 原地排序 /// 【排序過(guò)程】 /// 1、首先在未排序序列中找到最小元素,存放到排序序列的起始位置 /// 2、然后,再?gòu)氖S辔磁判蛟刂欣^續(xù)尋找最小元素,然后放到排序序列末尾 /// 3、以此類推,直到所有元素均排序完畢。 /// </summary> /// <param name="Array"> 待排序的數(shù)組 </param> public static void SelectionSort( int [] Array) { for ( int i = 0 ; i < Array.Length; i ++ ) { for ( int j = i + 1 ; j < Array.Length; j ++ ) { if (Array[j] < Array[i]) { Swap( ref Array[i], ref Array[j]); // 交換數(shù)據(jù) } } } } #endregion
【時(shí)間復(fù)雜度分析】選擇排序的比較操作為 n(n ? 1) / 2 次,交換操作介于 0 和 n(n ? 1) / 2 次之間,故其時(shí)間復(fù)雜度為Θ (n2 )
b) ????????? 堆排序( Heap Sort )
?六、代碼
【二叉堆】(二叉)堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一種數(shù)組對(duì)象,可以被視為一棵完全二叉樹。二叉堆有兩種:大頂堆和小頂堆(最大堆和最小堆)。大頂堆中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值不大于其父節(jié)點(diǎn)的值,這樣,堆中最大的元素就存放在根節(jié)點(diǎn)中。
?
?
【思路】首先將輸入數(shù)組構(gòu)造成大頂堆;由于數(shù)組中最大元素為 A[0] ,將其與 A[n] 交換使其達(dá)到最終正確位置;在堆中除去 A[n] ,并將 A[1 … n] 保持為大頂堆;重復(fù)上述過(guò)程,直到堆大小降為 2 。
【代碼】由思路知堆排序中應(yīng)包含構(gòu)造大頂堆和保持大頂堆子程序。 MaxHeapify 方法被用來(lái)保持大頂堆,其時(shí)間復(fù)雜度為 O(lgn)
/// <summary> /// 調(diào)整數(shù)組,保持大頂堆性質(zhì) /// </summary> /// <param name="Array"> 待保持大頂堆的數(shù)組 </param> /// <param name="i"> 大頂堆的根 </param> /// <param name="HeapSize"> 堆的大小 </param> private static void MaxHeapify( int [] Array, int i, int HeapSize) { int left = i * 2 ; int right = left + 1 ; int largest; if (left < HeapSize && Array[left] > Array[right]) { largest = left; } else { largest = i; } if (right < HeapSize && Array[right] > Array[largest]) { largest = right; } if (largest != i) { Swap( ref Array[i], ref Array[largest]); MaxHeapify(Array, largest, HeapSize); } } /// <summary> /// 調(diào)整數(shù)組,保持大頂堆性質(zhì)(迭代實(shí)現(xiàn)) /// </summary> /// <param name="Array"> 待保持大頂堆的數(shù)組 </param> /// <param name="i"> 大頂堆的根 </param> /// <param name="HeapSize"> 堆的大小 </param> private static void MaxHeapifyWithoutRecursive( int [] Array, int i, int HeapSize) { while (i <= HeapSize) { int left = i * 2 ; int right = left + 1 ; int largest; if (left < HeapSize && Array[left] > Array[right]) { largest = left; } else { largest = i; } if (right < HeapSize && Array[right] > Array[largest]) { largest = right; } if (largest != i) { Swap( ref Array[i], ref Array[largest]); i = largest; } else {return ; } } }
/// <summary> /// 構(gòu)造大頂堆 /// </summary> /// <param name="Array"> 待構(gòu)造大頂堆的數(shù)組 </param> private static void BuildMaxHeapify( int [] Array) { int HeapSize = Array.Length; for ( int i = (Array.Length - 1 ) / 2 ; i >= 0 ; i -- ) { // MaxHeapify(Array, i, HeapSize); // 遞歸實(shí)現(xiàn) MaxHeapifyWithoutRecursive(Array, i, HeapSize); // 迭代實(shí)現(xiàn) } }
堆排序代碼如下: ?
?【時(shí)間復(fù)雜度分析】調(diào)用 BuildMaxHeap 時(shí)間為 O(n) , n-1 次調(diào)用 MaxHeapify ,每次時(shí)間為 O(lgn) ,故堆排序時(shí)間復(fù)雜度為 O(nlgn) ?? ?
using System;namespace Algorithms
{public class Sort{static Random random = new Random();#region 交換數(shù)據(jù)/// <summary>/// 交換數(shù)據(jù)/// </summary>/// <param name="a">待交換值a</param>/// <param name="b">待交換值b</param>/// <returns>是否成功</returns>public static bool Swap(ref int a, ref int b){if (!Equals(a, b)){a ^= b;b ^= a;a ^= b;return true;}else{return false;}}#endregion#region 交換類排序#region 冒泡排序/// <summary>/// 冒泡排序(Bubble Sort)/// </summary>/// 最壞時(shí)間復(fù)雜度 O(n2)/// 最優(yōu)時(shí)間復(fù)雜度 O(n)/// 平均時(shí)間復(fù)雜度 O(n2)/// 原地排序/// 不穩(wěn)定排序/// 【排序過(guò)程】/// 1、比較相鄰的元素。如果第一個(gè)比第二個(gè)大,就交換他們兩個(gè)。/// 2、對(duì)每一對(duì)相鄰元素作同樣的工作,從開始第一對(duì)到結(jié)尾的最后一對(duì)。在這一點(diǎn),最后的元素應(yīng)該會(huì)是最大的數(shù)。 /// 3、針對(duì)所有的元素重復(fù)以上的步驟,除了最后一個(gè)。 /// 4、持續(xù)每次對(duì)越來(lái)越少的元素重復(fù)上面的步驟,直到?jīng)]有任何一對(duì)數(shù)字需要比較。 /// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>public static void BubbleSort(int[] Array){for (int i = 0; i < Array.Length; i++){for (int j = Array.Length - 1; j > i; --j){if (Array[j] < Array[j - 1]){Swap(ref Array[j], ref Array[j - 1]);}}}}#endregion#region 快速排序/// <summary>/// 快速排序劃分/// </summary>/// <param name="Array">待分劃的數(shù)組</param>/// <param name="p">待分劃數(shù)組下界</param>/// <param name="r">待分劃數(shù)組上界</param>/// <returns>分劃元素位置</returns>private static int Partition(int[] Array, int p, int r){int x = Array[r];int i = p - 1;for (int j = p; j < r; j++){if (Array[j] <= x){++i;Swap(ref Array[i], ref Array[j]);}}Swap(ref Array[i + 1], ref Array[r]);return i + 1;}/// <summary>/// 快速排序/// </summary>/// 最差時(shí)間復(fù)雜度 Θ(n2) /// 最優(yōu)時(shí)間復(fù)雜度 Θ(nlogn) /// 平均時(shí)間復(fù)雜度 Θ(nlogn) /// 原地排序/// 非穩(wěn)定排序/// 【排序過(guò)程】/// 1、從數(shù)列中挑出一個(gè)元素,稱為 "基準(zhǔn)", /// 2、分割:重新排序數(shù)列,所有元素比基準(zhǔn)值小的擺放在基準(zhǔn)前面,所有元素比基準(zhǔn)值大的擺在基準(zhǔn)的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)。在這個(gè)分割之后,該基準(zhǔn)是它的最后位置。 /// 3、遞歸地把小于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列和大于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列排序。 /// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>/// <param name="p">待排序數(shù)組下界</param>/// <param name="r">待排序數(shù)組上界</param>public static void QuickSort(int[] Array, int p, int r){if (p < r){int q = Partition(Array, p, r);QuickSort(Array, p, q - 1);QuickSort(Array, q, r);}}/// <summary>/// 快速排序劃分(隨機(jī)化)/// </summary>/// <param name="Array">待分劃的數(shù)組</param>/// <param name="p">待分劃數(shù)組下界</param>/// <param name="r">待分劃數(shù)組上界</param>/// <returns>分劃元素位置</returns>private static int RandomizedPartition(int[] Array, int p, int r){int i = random.Next(p, r + 1);Swap(ref Array[r], ref Array[i]);return Partition(Array, p, r);}/// <summary>/// 快速排序(隨機(jī)化)/// </summary>/// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>/// <param name="p">待排序數(shù)組下界</param>/// <param name="r">待排序數(shù)組上界</param>public static void RandomizedQuickSort(int[] Array, int p, int r){if (p < r){int q = RandomizedPartition(Array, p, r);RandomizedQuickSort(Array, p, q - 1);RandomizedQuickSort(Array, q, r);}}/// <summary>/// Hoare劃分/// </summary>/// <param name="Array">待分劃的數(shù)組</param>/// <param name="p">待分劃數(shù)組下界</param>/// <param name="r">待分劃數(shù)組上界</param>/// <returns>分劃元素位置</returns>private static int HoarePartition(int[] Array, int p, int r){int x = Array[p];int i = p - 1;int j = r + 1;while (true){do{--j;} while (Array[j] <= x);do{++i;} while (Array[i] >= x);if (i < j){int t = Array[i];Array[i] = Array[j];Array[j] = t;}else{return j;}}}#endregion#endregion#region 選擇類排序#region 選擇排序/// <summary>/// 選擇排序/// 最差時(shí)間復(fù)雜度 О(n2) /// 最優(yōu)時(shí)間復(fù)雜度 О(n2) /// 平均時(shí)間復(fù)雜度 О(n2) /// 原地排序/// 【排序過(guò)程】/// 1、首先在未排序序列中找到最小元素,存放到排序序列的起始位置/// 2、然后,再?gòu)氖S辔磁判蛟刂欣^續(xù)尋找最小元素,然后放到排序序列末尾/// 3、以此類推,直到所有元素均排序完畢。/// </summary>/// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>public static void SelectionSort(int[] Array){for (int i = 0; i < Array.Length; i++){for (int j = i + 1; j < Array.Length; j++){if (Array[j] < Array[i]){Swap(ref Array[i], ref Array[j]);}}}}#endregion#region 堆排序/// <summary>/// 調(diào)整數(shù)組,保持大頂堆性質(zhì)/// </summary>/// <param name="Array">待保持大頂堆的數(shù)組</param>/// <param name="i">大頂堆的根</param>/// <param name="HeapSize">堆的大小</param>private static void MaxHeapify(int[] Array, int i, int HeapSize){int left = i * 2;int right = left + 1;int largest;if (left < HeapSize && Array[left] > Array[right]){largest = left;}else{largest = i;}if (right < HeapSize && Array[right] > Array[largest]){largest = right;}if (largest != i){Swap(ref Array[i], ref Array[largest]);MaxHeapify(Array, largest, HeapSize);}}/// <summary>/// 調(diào)整數(shù)組,保持大頂堆性質(zhì)(迭代實(shí)現(xiàn))/// </summary>/// <param name="Array">待保持大頂堆的數(shù)組</param>/// <param name="i">大頂堆的根</param>/// <param name="HeapSize">堆的大小</param>private static void MaxHeapifyWithoutRecursive(int[] Array, int i, int HeapSize){while (i <= HeapSize){int left = i * 2;int right = left + 1;int largest;if (left < HeapSize && Array[left] > Array[right]){largest = left;}else{largest = i;}if (right < HeapSize && Array[right] > Array[largest]){largest = right;}if (largest != i){Swap(ref Array[i], ref Array[largest]);i = largest;}else{return;}}}/// <summary>/// 構(gòu)造大頂堆/// </summary>/// <param name="Array">待構(gòu)造大頂堆的數(shù)組</param>private static void BuildMaxHeapify(int[] Array){int HeapSize = Array.Length;for (int i = (Array.Length - 1) / 2; i >= 0; i--){// MaxHeapify(Array, i, HeapSize);MaxHeapifyWithoutRecursive(Array, i, HeapSize);}}/// <summary>/// 堆排序/// 最差時(shí)間復(fù)雜度 O(nlogn) /// 最優(yōu)時(shí)間復(fù)雜度 O(nlogn)/// 平均時(shí)間復(fù)雜度 Θ(nlogn)/// 原地排序/// 不穩(wěn)定排序/// 【排序過(guò)程】/// 1、建立一個(gè)大頂堆/// 2、把堆首(最大值)和堆尾互換 /// 3、把堆的尺寸縮小1,并保持大頂堆/// 4、重復(fù)2號(hào)步驟,直到堆的尺寸為1 /// </summary>/// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>public static void HeapSort(int[] Array){int HeapSize = Array.Length;BuildMaxHeapify(Array);for (int i = Array.Length - 1; i > 0; i--){int t;t = Array[0];Array[0] = Array[i];Array[i] = t;MaxHeapifyWithoutRecursive(Array, 0, --HeapSize);//MaxHeapify(Array, 0, --HeapSize);}}#endregion#endregion#region 插入類排序#region 插入排序/// <summary>/// 插入排序(非遞歸算法)/// 平均時(shí)間復(fù)雜度 Θ(n2) /// 原地排序/// 穩(wěn)定排序/// 【排序過(guò)程】/// 1、從第一個(gè)元素開始,該元素可以認(rèn)為已經(jīng)被排序 /// 2、取出下一個(gè)元素,在已經(jīng)排序的元素序列中從后向前掃描 /// 3、如果該元素(已排序)大于新元素,將該元素移到下一位置 /// 4、重復(fù)步驟3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置 /// 5、將新元素插入到該位置中 /// 6、重復(fù)步驟2 /// </summary>/// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>public static void InsertionSort(int[] Array){for (int j = 1; j < Array.Length; j++){int key = Array[j];int i = j - 1;while (i >= 0 && Array[i] > key){Array[i + 1] = Array[i];--i;}Array[i + 1] = key;}}/// <summary>/// 插入排序(遞歸算法)/// </summary>/// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>/// <param name="length">要排序的長(zhǎng)度</param>public static void InsertionSort(int[] Array, int length){if (length == 0){return;}else{InsertionSort(Array, length - 1);}int key = Array[length];while (Array[length] >= key){Array[length + 1] = Array[length];--length;}Array[length] = key;}#endregion#region Shell排序/// <summary>/// Shell排序(遞減增量排序)/// </summary>/// 【排序過(guò)程】/// 1、取一個(gè)小于n的整數(shù)d1作為第一個(gè)增量,把文件的全部記錄分成d1個(gè)組。所有距離為d1的倍數(shù)的記錄放在同一個(gè)組中。/// 2、先在各組內(nèi)進(jìn)行直接插入排序;/// 3、然后,取第二個(gè)增量d2<d1重復(fù)上述的分組和排序,直至所取的增量dt=1(dt<dt-1<…<d2<d1)為止。/// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>public static void shellsort(int[] Array){int temp;int increment; //增量 int length = Array.Length;for (increment = length / 2; increment > 0; increment /= 2){for (int i = increment; i < length; ++i){int j;temp = Array[i];for (j = i; j >= increment; j -= increment){if (temp < Array[j - increment])Array[j] = Array[j - increment];elsebreak;}Array[j] = temp;}}}#endregion#endregion#region 歸并類排序#region 歸并排序/// <summary>/// 歸并數(shù)組(使用哨兵)/// <para>歸并數(shù)組Array[lower,mid]與Array[mid+1,upper]</para>/// </summary>/// <param name="Array">待歸并的數(shù)組</param>/// <param name="lower">待歸并數(shù)組下界</param>/// <param name="mid">待歸并數(shù)組分界</param>/// <param name="upper">待歸并數(shù)組上界</param>private static void MergeWithSentinel(int[] Array, int lower, int mid, int upper){int n1 = mid - lower + 1;int n2 = upper - mid;int[] L = new int[n1 + 1];int[] R = new int[n2 + 1];int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < n1; i++){L[i] = Array[lower + i];}for (i = 0; i < n2; i++){R[i] = Array[mid + i + 1];}L[n1] = R[n2] = int.MaxValue;i = 0;for (int k = lower; k < upper; k++){if (L[i] < R[j]){Array[k] = L[i++];}else{Array[k] = R[j++];}}}/// <summary>/// 歸并數(shù)組(不使用哨兵)/// <para>歸并數(shù)組Array[lower,mid]與Array[mid+1,upper]</para>/// </summary>/// <param name="Array">待歸并的數(shù)組</param>/// <param name="lower">待歸并數(shù)組下界</param>/// <param name="mid">待歸并數(shù)組分界</param>/// <param name="upper">待歸并數(shù)組上界</param>private static void Merge(int[] Array, int lower, int mid, int upper){int n1 = mid - lower + 1;int n2 = upper - mid;int[] L = new int[n1];int[] R = new int[n2];int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < n1; i++){L[i] = Array[lower + i];}for (i = 0; i < n2; i++){R[i] = Array[mid + i + 1];}i = 0;for (int k = lower; k < upper; k++){if (L[i] < R[j]){Array[k] = L[i++];}else{Array[k] = R[j++];}if (i == n1){while (j < n2){Array[++k] = R[j++];}}if (j == n2){while (i < n1){Array[++k] = L[i++];}}}}/// <summary>/// 歸并排序/// </summary>/// 最差時(shí)間復(fù)雜度 Θ(nlogn) /// 最優(yōu)時(shí)間復(fù)雜度 Θ(n) /// 平均時(shí)間復(fù)雜度 Θ(nlogn)/// 非原地排序/// 穩(wěn)定排序/// 【排序過(guò)程】/// 1、申請(qǐng)空間,使其大小為兩個(gè)已經(jīng)排序序列之和,該空間用來(lái)存放合并后的序列 /// 2、設(shè)定兩個(gè)指針,最初位置分別為兩個(gè)已經(jīng)排序序列的起始位置 /// 3、比較兩個(gè)指針?biāo)赶虻脑?#xff0c;選擇相對(duì)小的元素放入到合并空間,并移動(dòng)指針到下一位置 /// 4、重復(fù)步驟3直到某一指針達(dá)到序列尾 /// 5、將另一序列剩下的所有元素直接復(fù)制到合并序列尾 /// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>/// <param name="lower">待排序數(shù)組下界</param>/// <param name="upper">待排序數(shù)組上界</param>public static void MergeSort(int[] Array, int lower, int upper){if (lower < upper){int mid = (lower + upper) / 2;MergeSort(Array, lower, mid);MergeSort(Array, mid + 1, upper);Merge(Array, lower, mid, upper);}}#endregion#endregion#region 非比較類排序#region 計(jì)數(shù)排序/// <summary>/// 獲取數(shù)組最大數(shù)/// </summary>/// <param name="Array">要取最大數(shù)的數(shù)組</param>/// <returns>數(shù)組最大數(shù)</returns>private static int GetLargest(int[] Array){int largest = 0;foreach (var i in Array){if (largest < i){largest = i;}}return largest;}/// <summary>/// 計(jì)數(shù)排序/// </summary>/// <param name="Array">待排序的數(shù)組</param>public static void CountingSort(int[] Array){int largest = GetLargest(Array) + 1;int[] B = new int[Array.Length];int[] C = new int[largest];for (int i = 0; i < largest; i++){C[i] = 0;}for (int j = 0; j < Array.Length; j++){++C[Array[j]];}for (int i = 1; i < largest; i++){C[i] += C[i - 1];}for (int j = Array.Length - 1; j >= 0; --j){B[C[Array[j]] - 1] = Array[j];C[Array[j]] = C[Array[j]] - 1;}for (int i = 0; i < Array.Length; i++){Array[i] = B[i];}}#endregion#endregion}
}
原文鏈接:http://www.cnblogs.com/kingwolfofsky/archive/2011/07/23/2115129.html
附:自己的一個(gè)隨機(jī)排序
// 隨機(jī)排序一維數(shù)組 private void RandomSort(Integer[] arr) { int temp = 0 ; int rand = 0 ; int tempLen = arr.length; // 將數(shù)組進(jìn)行隨機(jī)排序 for ( int i = 0 ; i < tempLen; i ++ ) { rand = ( int ) (Math.random() * tempLen) + i; if (rand >= tempLen) { rand = tempLen - 1 ; } temp = arr[i]; arr[i] = arr[rand]; arr[rand] = temp; } }
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/08shiyan/archive/2011/07/24/2115536.html
總結(jié)
以上是生活随笔 為你收集整理的排序算法[转] 的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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