ch9排序(精品).ppt
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1、第九章 排序排序定义将一个数据元素(或记录)的任意序列,重新排列成一个按关键字有序的序列叫排序分类按待排序记录所在位置内部排序:待排序记录存放在内存外部排序:排序过程中需对外存进行访问的排序按排序依据原则插入排序:直接插入排序、折半插入排序、希尔排序交换排序:冒泡排序、快速排序选择排序:简单选择排序、堆排序归并排序:2-路归并排序基数排序按排序所需工作量简单的排序方法:T(n)=O(n)先进的排序方法:T(n)=O(logn)基数排序:T(n)=O(d.n)排序基本操作比较两个关键字大小将记录从一个位置移动到另一个位置9.1 插入排序直接插入排序排序过程:整个排序过程为n-1趟插入,即先将序列
2、中第1个记录看成是一个有序子序列,然后从第2个记录开始,逐个进行插入,直至整个序列有序算法描述例49 38 65 97 76 13 27i=2 38 (38 49)65 97 76 13 27i=3 65 (38 49 65)97 76 13 27i=4 97 (38 49 65 97)76 13 27i=5 76 (38 49 65 76 97)13 27i=6 13 (13 38 49 65 76 97)27i=1 ()i=7 (13 38 49 65 76 97)2727jjjjjj977665493827 (13 27 38 49 65 76 97)排序结果:算法评价时间复杂度若待排序
3、记录按关键字从小到大排列(正序)Y关键字比较次数:Y记录移动次数:若待排序记录按关键字从大到小排列(逆序)Y关键字比较次数:Y记录移动次数:若待排序记录是随机的,取平均值Y关键字比较次数:Y记录移动次数:T(n)=O(n)空间复杂度:S(n)=O(1)Ch8_1.c折半插入排序排序过程:用折半查找方法确定插入位置的排序叫例i=1 (30)13 70 85 39 42 6 20i=2 13 (13 30)70 85 39 42 6 20i=7 6 (6 13 30 39 42 70 85)20.i=8 20 (6 13 30 39 42 70 85)20sjmi=8 20 (6 13 30 39
4、 42 70 85)20sjmi=8 20 (6 13 30 39 42 70 85)20sjmi=8 20 (6 13 30 39 42 70 85)20sji=8 20 (6 13 20 30 39 42 70 85)算法描述算法评价时间复杂度:T(n)=O(n)空间复杂度:S(n)=O(1)Ch8_2.c希尔排序(缩小增量法)排序过程:先取一个正整数d1n,把所有相隔d1的记录放一组,组内进行直接插入排序;然后取d2r2.key,则交换;然后比较第二个记录与第三个记录;依次类推,直至第n-1个记录和第n个记录比较为止第一趟冒泡排序,结果关键字最大的记录被安置在最后一个记录上对前n-1个记
5、录进行第二趟冒泡排序,结果使关键字次大的记录被安置在第n-1个记录位置重复上述过程,直到“在一趟排序过程中没有进行过交换记录的操作”为止例38 49 65 76 13 27 30 97第一趟38 49 65 13 27 30 76 第二趟38 49 13 27 30 65 第三趟38 13 27 30 49 第四趟13 27 30 38 第五趟13 27 30 第六趟 49 38 65 97 76 13 27 30 初始关键字n=83849769713972797309713767676273013652765306513134949304927382738303813 27 第七趟算法描述算
6、法评价时间复杂度最好情况(正序)Y比较次数:n-1Y移动次数:0最坏情况(逆序)Y比较次数:Y移动次数:空间复杂度:S(n)=O(1)T(n)=O(n)Ch8_4.c快速排序基本思想:通过一趟排序,将待排序记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录进行排序,以达到整个序列有序排序过程:对rst中记录进行一趟快速排序,附设两个指针i和j,设枢轴记录rp=rs,x=rp.key初始时令i=s,j=t首先从j所指位置向前搜索第一个关键字小于x的记录,并和rp交换再从i所指位置起向后搜索,找到第一个关键字大于x的记录,和rp交换重复上述两步,直至i
7、=j为止再分别对两个子序列进行快速排序,直到每个子序列只含有一个记录为止例初始关键字:49 38 65 97 76 13 27 50 ijxji 完成一趟排序:(27 38 13)49 (76 97 65 50)分别进行快速排序:(13)27 (38)49 (50 65)76 (97)快速排序结束:13 27 38 49 50 65 76 974927ijijij4965ji1349ij4997ij算法描述算法评价时间复杂度最好情况(每次总是选到中间值作枢轴)T(n)=O(nlog2n)最坏情况(每次总是选到最小或最大元素作枢轴)T(n)=O(n)空间复杂度:需栈空间以实现递归最坏情况:S(n
8、)=O(n)一般情况:S(n)=O(log2n)T(n)=O(n)Ch8_5.c9.3 选择排序简单选择排序排序过程首先通过n-1次关键字比较,从n个记录中找出关键字最小的记录,将它与第一个记录交换再通过n-2次比较,从剩余的n-1个记录中找出关键字次小的记录,将它与第二个记录交换重复上述操作,共进行n-1趟排序后,排序结束例初始:49 38 65 97 76 13 27 kjjjjjjkki=11349一趟:13 38 65 97 76 49 27 i=2kkjjjjj2738二趟:13 27 65 97 76 49 38 三趟:13 27 38 97 76 49 65 四趟:13 27 3
9、8 49 76 97 65 五趟:13 27 38 49 65 97 76 六趟:13 27 38 49 65 76 97 排序结束:13 27 38 49 65 76 97算法描述算法评价时间复杂度记录移动次数Y最好情况:0Y最坏情况:3(n-1)比较次数:空间复杂度:S(n)=O(1)T(n)=O(n)Ch8_6.c堆排序堆的定义:n个元素的序列(k1,k2,kn),当且仅当满足下列关系时,称之为堆或(i=1,2,.n/2)kik2ikik2i+1kik2ikik2i+1例 (96,83,27,38,11,9)例 (13,38,27,50,76,65,49,97)9627911388313
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