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排序

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By Clint luo 5 min read

排序算法：

  • 稳定性
    • 关键字相同的元素在排序之后相对位置是否会发生改变
  • 分类：
    • 内部排序
      • 数据都在内存中
      • 关注算法时、空间复杂度更低
    • 外部排序
      • 数据太多，无法全部放入内存
      • 关注如何使读、写磁盘次数更少 可视化网站： https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ComparisonSort.html

插入排序：

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希尔排序

  • 算法流程：
    • 先将待排序表，分割成若干 形如L[i,i+d,i+2d,…,i+kd]的“特殊“子表,对各个子表分别进行直接插入排序。
    • 缩小增量d，重复上述过程，直到d=1
  • 性能：
    • 空间复杂度：O(1)
    • 时间复杂度：未知，但是优于直接插入排序
    • 稳定性：不稳定
    • 适用性：仅可用于顺序表
  • 高频题型：
    • 给出增量序列，分析每一趟排序后的状态
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//希尔排序
void ShellSort(int A[],int n){
int d, i, j;
//A[0]只是暂存单元，不是哨兵，当j<=0时，插入位置已到
for(d= n/2; d>=1; d=d/2)
    for(i=d+1; i<=n;++i)
        if(A[i]<A[i-d]){
            A[O]=A[i];
            for(j= i-d; j>0 && A[0]<A[j]; j-=d)
                A[j+d]=A[j];

            A[j+d]=A[0];
        }
}

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简单选择排序：

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实例：利用指针数组实现字符串排序

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#include <stdio.h>s
#include <string.h>
#define N 13

int main(int argc, char const *argv[])
{
    void sort(char *name[],int n);
    void print(char *name[],int n);

    char *name[] ={"4PGC938", "2IYE230", "3CIO720", "1ICK750", "1OHV845", "4JZY524", "1ICK750", "3CIO720","1OHV845", "1OHV845","2RLA629", "2RLA629", "3ATW723"};

    sort(name,N);
    print(name,N);

    return 0;
}


void sort(char *name[],int n) //使用选择排序
{
    char *temp;
    int i,j,k;
    for(i=0;i<N-1;i++)
    {
        for(j=i+1;j<N;j++)
        {
            if(strcmp(name[i],name[j])>0) 
/*如果返回值小于 0，则表示 str1 小于 str2。
如果返回值大于 0，则表示 str1 大于 str2。
如果返回值等于 0，则表示 str1 等于 str2。*/
                {
                    temp = name[i];
                    name[i] = name[j];
                    name[j] = temp;
                }
        }
    }
}


void print(char *name[],int n)
{
    int i;
    for(i=0;i<N;i++) printf("%s\n",name[i]);
}

//输出
1ICK750
1ICK750
1OHV845
1OHV845
1OHV845
2IYE230
2RLA629
2RLA629
3ATW723
3CIO720
3CIO720
4JZY524
4PGC938

关于教材上利用k来判断交换的写法，与上面没有区别

  • 他们进行交换的次数都是33次

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    #include <stdio.h>
#include <string.h>
#define N 13
  
int main(int argc, char const *argv[])
{
    void sort(char *name[],int n);
    void sort_2(char *name[],int n);
    void print(char *name[],int n);
  
    char *name[] ={"4PGC938", "2IYE230", "3CIO720", "1ICK750", "1OHV845", "4JZY524", "1ICK750", "3CIO720","1OHV845", "1OHV845","2RLA629", "2RLA629", "3ATW723"};
  
    sort(name,N);
    print(name,N);
  
    return 0;
}
  
//没有k的情况
void sort(char *name[],int n) //使用选择排序
{
    int count = 0;
    char *temp;
    int i,j,k;
    for(i=0;i<N-1;i++)
    {
        for(j=i+1;j<N;j++)
        {
            if(strcmp(name[i],name[j])>0) 
/*如果返回值小于 0，则表示 str1 小于 str2。
如果返回值大于 0，则表示 str1 大于 str2。
如果返回值等于 0，则表示 str1 等于 str2。*/
                {
                    temp = name[i];
                    name[i] = name[j];
                    name[j] = temp;
                    count++;
                }
        }
    }
    printf("sort without k swap count: %d\n",count);
}
  
//有k的情况
void sort_2(char *name[],int n) //使用选择排序
{
    int count = 0;
    char *temp;
    int i,j,k;
    for(i=0;i<N-1;i++)
    {
        for(j=i+1;j<N;j++)
        {
            k=i;
            if(strcmp(name[i],name[j])>0) 
/*如果返回值小于 0，则表示 str1 小于 str2。
如果返回值大于 0，则表示 str1 大于 str2。
如果返回值等于 0，则表示 str1 等于 str2。*/
                {
                    k=j;
                }
            if(k!=i)
            {
                    temp = name[i];
                    name[i] = name[j];
                    name[j] = temp;
                    count++;
            }
        }
    }
    printf("sort with k swap count: %d\n",count);
}
  
  
void print(char *name[],int n)
{
    int i;
    for(i=0;i<N;i++) printf("%s\n",name[i]);
}

    sort without k swap count: 33
1ICK750   
1ICK750   
1OHV845   
1OHV845   
1OHV845   
2IYE230   
2RLA629   
2RLA629   
3ATW723   
3CIO720
3CIO720
4JZY524
4PGC938

    注意点:

    • 不能写成以下形式： if ( * name[ k]> * name[j] ) k= j ; 这样只比较name [ k ] 和name [ j] 所指向的宇符串中的笫1 个宇符。
      • 字符串比较应当用strcmp 函数。
      • 想想一下如果字符串的第一个字符都相同，那么会发生什么。
    • tips:
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    //print 函数也可改写为以下形式：
void print_2( char * name[], int n)
{
    int i=0;
	char * p;
	p= name[0] ;
	while(i < n )
	{p= * (name+ i++) ;
    // p为 指向数组的指针变量
	printf("%s\n" , p) ;
    }
}
C, Sort
sort
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