各种排序(数据结构复习之内部排序算法总结)
生活随笔
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各种排序(数据结构复习之内部排序算法总结)
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
1.三種選擇排序（簡單選擇排序，樹形選擇排序，堆排序）
#include<iostream> #include<cstring> #include<string> #include<queue> #include<map> #include<cstdlib> #include<cstdio> const int INF=0X3f3f3f3f; using namespace std;typedef struct {int a[100];int len;void outList(){for(int i=1; i<=len; ++i)cout<<a[i]<<" ";cout<<endl;} }list; list L;int smaller(int a, int b) {return a>b?b:a; } /**********************************************************************************/ void sample_selection_sort()//簡單選擇排序 {int i, j, k;for(i=1; i<=L.len; i++){k=i;for(j=i+1; j<=L.len; j++)if(L.a[k]>L.a[j])k=j;if(k!=i){L.a[i]^=L.a[k];L.a[k]^=L.a[i];L.a[i]^=L.a[k];}} } /**********************************************************************************/ int tree[400]; void tree_choose_sort(int ld, int rd, int p)//樹形選擇排序，和線段樹差不多 {if(rd==ld)tree[p]=L.a[ld];else{int mid=(ld+rd)/2;tree_choose_sort(ld, mid, p<<1);tree_choose_sort(mid+1, rd, p<<1|1);tree[p]=smaller(tree[p<<1], tree[p<<1|1]);} }void update_tree(int ld, int rd, int p, int key)//樹形選擇排序 {if(rd==ld){if(key==tree[p])tree[p]=INF;} else{int mid=(ld+rd)/2;if(key==tree[p<<1]) update_tree(ld, mid, p<<1, key);elseupdate_tree(mid+1, rd, p<<1|1, key);tree[p]=smaller(tree[p<<1], tree[p<<1|1]);} } /**********************************************************************************/typedef struct tree//樹形選擇排序 {int d;struct tree *lchild;struct tree *rchild; }*TREE; void build_tree(TREE &T, int ld, int rd)//樹形選擇排序 {if(ld==rd){ T->lchild=T->rchild=NULL;T->d=L.a[ld];}else{int mid=(rd+ld)/2;T=(TREE)malloc(sizeof(tree));T->lchild=(TREE)malloc(sizeof(tree));T->rchild=(TREE)malloc(sizeof(tree));build_tree(T->lchild, ld, mid);build_tree(T->rchild, mid+1, rd);T->d=smaller(T->lchild->d, T->rchild->d);} }void Update_tree(TREE &T, int key)//樹形選擇排序 {if(T){if(!T->lchild && !T->rchild){if(T->d==key)T->d=INF;}else{if(key==T->lchild->d)Update_tree(T->lchild, key);else if(key==T->rchild->d)Update_tree(T->rchild, key);T->d=smaller(T->lchild->d, T->rchild->d);}} } /**********************************************************************************/void heapAdjust(int ld, int rd){//堆排序, 排序區間[ld，rd] int rc = L.a[ld];int cur = ld;for(int p = ld*2; p<=rd; p=p*2){if(p<rd && L.a[p] > L.a[p+1]) ++p;//取左右子樹的最小值if(rc < L.a[p]) break;//如果父節點的值比左右子樹的值都小，那么已經調整好了，已經是小堆頂了L.a[cur] = L.a[p];//否則交換父節點和左右子樹最小的子樹的值，父節點的值存在rc中，所以只要將最小子樹的值賦給父節點就好 cur = p;}L.a[cur] = rc; }/**********************************************************************************/int main() {int i;scanf("%d", &L.len);for(i=1; i<=L.len; i++)scanf("%d", &L.a[i]);//selection_sort();//選擇排序 // tree_choose_sort(1, L.len, 1);//樹形選擇排序 // // int n=L.len; // while(n--) // { // printf("%d ", tree[1]); // update_tree(1, L.len, 1, tree[1]); // }// TREE T;//樹形選擇排序 // build_tree(T, 1, L.len); // int n=L.len; // while(n--) // { // printf("%d ", T->d); // Update_tree(T, T->d); // }for(int i=L.len/2; i>=1; --i)//將整個區間調整成小堆頂 heapAdjust(i, L.len);for(int i=1; i<=L.len; ++i) {cout<<L.a[1]<<" "; L.a[1] = L.a[L.len-i+1];//將最后一個元素賦給第一個元素 heapAdjust(1, L.len-i);//重新調整堆 }cout<<endl;return 0; }?2.冒泡排序
#include<iostream> #include<cstring> #include<string> #include<queue> #include<map> #include<cstdlib> #include<cstdio> const int INF=0X3f3f3f3f; using namespace std;typedef struct {int a[100];int len;void outList(){for(int i=1; i<=len; ++i)cout<<a[i]<<" ";cout<<endl;} }list; list L;void bubble_sort() {int i, j, change=1;for(j=L.len; change && j>=1; j--){change=0;for(i=1; i<j; i++)if(L.a[i]>L.a[i+1]){L.a[i]^=L.a[i+1];L.a[i+1]^=L.a[i];L.a[i]^=L.a[i+1];change=1;}} }int main() {int i;scanf("%d", &L.len);for(i=1; i<=L.len; i++)scanf("%d", &L.a[i]);bubble_sort(); return 0; }3.快速排序(有兩種的分割方法，第二種分割方法效率更高一些)
#include<iostream> #include<cstring> #include<string> #include<queue> #include<map> #include<cstdlib> #include<cstdio> const int INF=0X3f3f3f3f; using namespace std;typedef struct {int a[100];int len;void outList(){for(int i=1; i<=len; ++i)cout<<a[i]<<" ";cout<<endl;} }list; list L;int partition(int low, int high)//將數據元素劃分為左邊都小于樞軸，右邊元素都大于樞軸 {//采用三者取中的方法選擇樞軸 if((L.a[high]-L.a[low]) * (L.a[high]-L.a[(low+high)/2]) < 0)swap(L.a[low], L.a[high]);else if((L.a[(low+high)/2]-L.a[low]) *(L.a[(low+high)/2]-L.a[high]) < 0)swap(L.a[low], L.a[(low+high)/2]);int pivotkey=L.a[low];// 樞軸關鍵字while(low<high){while(low<high && L.a[high]>=pivotkey)high--;L.a[low]=L.a[high];while(low<high && L.a[low]<=pivotkey)low++;L.a[high]=L.a[low];}L.a[low]=pivotkey; return low; }int partitionTwo(int ld, int rd){
int mid = (ld+rd)>>1;
if((a[mid]-a[ld]) * (a[mid]-a[rd]) < 0)
swap(a[mid], a[ld]);
else if((a[rd]- a[ld]) * (a[rd]-a[mid]) < 0)
swap(a[rd], a[ld]);
int i=ld;//使得表a[ld.....i] 中的所有的元素都是小于pivot的元素，初始表為空， a[ld]表示樞軸
int pivot = a[ld];
for(int j=ld+1; j<=rd; ++j)
if(a[j] < pivot)
swap(a[++i], a[j]);
swap(a[i], a[ld]);
return i;
}
?
4.歸并排序
#include<iostream> #include<cstring> #include<string> #include<queue> #include<map> #include<cstdlib> #include<cstdio> const int INF=0X3f3f3f3f; using namespace std;typedef struct {int a[100];int len;void outList(){for(int i=1; i<=len; ++i)cout<<a[i]<<" ";cout<<endl;} }list; list L;void Merge(int lr, int rr)//歸并排序 {int atemp[100], mid=(lr+rr)/2;//atemp[]存放兩個有序表合并后的結果int i, j, k;for(i=lr, j=mid+1, k=0; i<=mid && j<=rr; )//將兩個有序表的合并代碼 {if(L.a[i]<=L.a[j])atemp[k++]=L.a[i++];elseatemp[k++]=L.a[j++]; }if(i>mid)for(k; j<=rr; j++)atemp[k++]=L.a[j];if(j>rr)for(k; i<=mid; i++)atemp[k++]=L.a[i]; memcpy(L.a+lr, atemp, sizeof(int)*k);//將兩段兒有序表合并后的結果 } //復制到原來對應的位置上 void Msort(int ld, int rd) {if(ld<rd){int mid=(ld+rd)/2;Msort(ld, mid);Msort(mid+1, rd);Merge(ld, rd);//回溯法合并有序 序列 } }int main() {int i;scanf("%d", &L.len);for(i=1; i<=L.len; i++)scanf("%d", &L.a[i]);Msort(1, L.len); L.outList();return 0; }5.插入排序
#include<iostream> #include<cstring> #include<algorithm> #include<cstdio> using namespace std; const int INF=0X3f3f3f3f; typedef struct {int a[100];int len;void outList(){for(int i=1; i<=len; ++i){cout<<a[i]<<" ";}cout<<endl;} }list; list L;/*********************************************************************/ void direct_insertion_sort()//直接插入排序 {int i, j;for(i=2; i<=L.len; i++){L.a[0]=L.a[i];for(j=i-1; L.a[0]<L.a[j]; j--)L.a[j+1]=L.a[j];L.a[j+1]=L.a[0];} }/*********************************************************************/ void benary_insertion_sort1()//折半插入排序 {int i, j, left, right, mid;for(i=2; i<=L.len; i++){left=1;right=i-1;L.a[0]=L.a[i];while(left<=right){mid=(left+right)/2;if(L.a[mid]<=L.a[0])left=mid+1;elseright=mid-1;}for(j=i-1; j>=left; j--)L.a[j+1]=L.a[j];L.a[j+1]=L.a[0];} } /*********************************************************************/ void benary_insertion_sort2(){//折半插入排序 for(int i=2; i<=L.len; ++i){L.a[0] = L.a[i];int k = upper_bound(L.a+1, L.a+i, L.a[0]) - L.a;//返回最后一個大于key的位置 for(int j=i; j>k; --j)L.a[j] = L.a[j-1];L.a[k] = L.a[0];} }/*********************************************************************/ void twoWay_insertion_sort()//二路插入排序 {int *d=(int *)malloc(sizeof(int)*L.len);int first, final, i, j;first=final=0;d[0]=L.a[1];for(i=2; i<=L.len; i++){if(L.a[i]>=d[final])//直接添加在尾部 d[++final]=L.a[i];else if(L.a[i]<=d[first])//直接添加在頭部 d[first=(first-1+L.len)%L.len]=L.a[i];else//在頭部和尾部中間 {for(j=final++; d[j]>=L.a[i]; j=(j-1+L.len)%L.len)d[(j+1)%L.len]=d[j];d[(j+1)%L.len]=L.a[i];}}for(i=first, j=1; i!=final; i=(i+1)%L.len, j++)L.a[j]=d[i];L.a[j] = d[i]; }/*********************************************************************/ void shell_insertion_sort(int d) {int i, j;for(i=d+1; i<=L.len; i++){if(L.a[i]<L.a[i-d])//需要將L.a[i]插入有序增量字表 {L.a[0]=L.a[i];for(j=i-d; j>=1 && L.a[0]<=L.a[j]; j-=d)L.a[j+d]=L.a[j];L.a[j+d]=L.a[0];}} }void shellsort()//希爾排序 {int dk[]={5, 3, 1};//設置子序列的增量 for(int i=0; i<3; i++)shell_insertion_sort(dk[i]); }/*********************************************************************/ typedef struct xxx{int head;//頭結點 int a[100];int next[100];//記錄下一個元素的位置 int len;xxx(){head = 1;memset(next, 0, sizeof(next));}void outList(){for(int i=1; i<=len; ++i){cout<<a[i]<<" ";}cout<<endl;} }Listx; Listx Lx;void table_insertion_sort(){//表插入排序，相當于靜態鏈表 for(int i=2; i<=Lx.len; ++i){int pre, p;for(p=Lx.head; p && Lx.a[p]<Lx.a[i]; pre=p, p=Lx.next[p]);if(p==0){Lx.next[pre] = i;} else if(p==Lx.head){Lx.next[i] = Lx.head;Lx.head = i;} else {Lx.next[pre] = i;Lx.next[i] = p;} }//輸出for(int i=Lx.head; i; i = Lx.next[i]) cout<<Lx.a[i]<<" ";cout<<endl; }void arrang_table() {int p = Lx.head, q;for(int i=1; i<Lx.len; ++i){while(p < i) p = Lx.next[p];//第i個記錄在表中的位置不應該小于 i，如果小于i，說明該元素已經被交換位置了，可以通過next繼續尋找 q = Lx.next[p];//指向下一個節點 if(p!=i){//第p個元素應該在第i個位置 swap(Lx.a[i], Lx.a[p]);swap(Lx.next[i], Lx.next[p]);Lx.next[i] = p;//該元素之前的位置 p，指向被移走的記錄，使得以后可由while循環找回 }p = q;}for(int i=1; i<=Lx.len; ++i) cout<<Lx.a[i]<<" ";cout<<endl; }/*********************************************************************/ int main() {int i;scanf("%d", &Lx.len);for(i=1; i<=Lx.len; i++)scanf("%d", &Lx.a[i]); // benary_insertion_sort2(); // L.outList(); table_insertion_sort();arrang_table();return 0; }/* 8 49 38 6 5 97 76 13 27 49 */
?6.基數排序(LSD and MSD)
#include<iostream> #include<cstring> #include<cstdio> #include<algorithm> #include<cmath> #include<queue> #define N 1000 using namespace std;/*題目：對基數排序的練習, 它是一種很特別的方法，它不是基于比較進行排序的，而是采用多關鍵字排序思想，借助"分配" 和 "收集" 兩種操作對單邏輯關鍵字進行排序， 分為最高位優先MSD排序和最低為優LSD先排序 */int radix[]={1, 10, 100, 1000};//每個數字的位數最多是3位int cnt[10]; int a[N], bucket[N]; int n; int k;//記錄數字中位數最多的 /* （1）LSD最低位優先法實現最低位優先法首先依據最低位關鍵碼Kd對所有對象進行一趟排序，再依據次低位關鍵碼Kd-1對上一趟排序的結果再排序，依次重復，直到依據關鍵碼K1最后一趟排序完成，就可以得到一個有序的序列。使用這種排序方法對每一個關鍵碼進行排序時，不需要再分組，而是整個對象組。 */ void LSD_radixSort(){for(int i=1; i<=k; ++i){memset(cnt, 0, sizeof(cnt));//統計各個桶中所盛數據個數, 關鍵字相同的數字放入到同一個桶中 for(int j=1; j<=n; ++j)++cnt[a[j]%radix[i]/radix[i-1]];//cnt[i]表示第i個桶的右邊界索引for(int j=1; j<10; ++j)cnt[j] += cnt[j-1];//把數據依次裝入桶(注意裝入時候的分配技巧)for(int j=n; j>=1; --j){//這里要從右向左掃描，保證排序穩定性 int x = a[j]%radix[i]/radix[i-1]; //求出關鍵碼的第k位的數字， 也就是第x個桶的編號， 例如：576的第3位是5 bucket[cnt[x]] = a[j];//放入對應的桶中，cnt[x]是第x個桶的右邊界索引 --cnt[x];//對應桶的裝入數據索引減一 }memcpy(a, bucket, sizeof(int)*(n+1));} }/*（2）MSD最高位優先法實現最高位優先法通常是一個遞歸的過程：<1>先根據最高位關鍵碼K1排序，得到若干對象組，對象組中每個對象都有相同關鍵碼K1。<2>再分別對每組中對象根據關鍵碼K2進行排序，按K2值的不同，再分成若干個更小的子組，每個子組中的對象具有相同的K1和K2值。<3>依此重復，直到對關鍵碼Kd完成排序為止。<4> 最后，把所有子組中的對象依次連接起來，就得到一個有序的對象序列。 */void MSD_radixSort(int ld, int rd, int radixI){//[ld, rd]是a數組的待排序的區間，radixI是當前這段數組每個數字的基數 int cnt[11];//必須每個棧中都定義 memset(cnt, 0, sizeof(cnt));//統計各個桶中所盛數據個數, 關鍵字相同的數字放入到同一個桶中 for(int j=ld; j<=rd; ++j)++cnt[a[j]%radix[radixI]/radix[radixI-1]];//cnt[i]表示第i個桶的右邊界索引for(int j=1; j<=10; ++j)cnt[j] += cnt[j-1];//把數據依次裝入桶(注意裝入時候的分配技巧)for(int j=rd; j>=ld; --j){//這里要從右向左掃描，保證排序穩定性 int x = a[j]%radix[radixI]/radix[radixI-1]; //求出關鍵碼的第k位的數字， 也就是第x個桶的編號， 例如：576的第3位是5 bucket[cnt[x]] = a[j];//放入對應的桶中，cnt[x]是第x個桶的右邊界索引 --cnt[x];//對應桶的裝入數據索引減一 }for(int i=ld, j=1; i<=rd; ++i, ++j)//重排區間[ld, rd], a數組區間[ld,rd]對應bucket數組區間[1, rd-ld+1] a[i] = bucket[j];for(int i=0; i<10; ++i){//對各個桶中的數據在進行下一個關鍵字的排序 int ldd = ld + cnt[i];int rdd = ld + cnt[i+1] - 1; //獲得子桶的子區間[ldd, rdd] if(ldd < rdd && radixI>1)MSD_radixSort(ldd, rdd, radixI-1);} }int main(){cin>>n;k = 0; for(int i=1; i<=n; ++i){cin>>a[i];k = max(k, (int)log10(a[i])+1);} // LSD_radixSort(); // for(int i=1; i<=n; ++i) // cout<<a[i]<<" " ; // cout<<endl; MSD_radixSort(1, n, k);for(int i=1; i<=n; ++i) cout<<a[i]<<" " ;cout<<endl;return 0; } /* 7 329 457 657 839 436 720 355 */轉載于:https://www.cnblogs.com/hujunzheng/p/4676810.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的各种排序(数据结构复习之内部排序算法总结)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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