稳定的直接插入排序
基本思想:
我们将一个待排序序列分为有序区和无序区(一般开始的时候将第一个元素作为有序区,剩下的元素作为无序区),每次将无序区的第一个元素作为待插入记录,按大小插入到前面已经排好的有序区中的适当位置,直到记录全部插入完成为止。(如果待插入的元素与有序序列中的某个元素相等,则将待插入元素插入到相等元素的后面)
C++ 实现
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| void insert_sort_1(int a[],int n) { int i,j; int temp; for(i=1;i<n;i++) { temp = a[i]; j = i-1; while(temp<a[j] && j) { a[j+1] = a[j]; j--; } a[j+1]=temp; } }
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Python 实现
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| def insert_sort(arr: List[int], n: int) -> None: for i in range(1, n): j: int = i - 1 wait_insert_ele: int = arr[i] while j >= 0: if arr[j] > wait_insert_ele: arr[j+1] = arr[j] # 将大于待插入元素的往后移 else: break j -= 1 arr[j + 1] = wait_insert_ele # 插入数据
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稳定的冒泡排序
基本思想:
我们把待排序元素序列竖直放置,每趟对相邻的元素进行两两比较,顺序相反则进行交换,每趟会将最小或最大的元素“浮”到元素序列的顶端,最终元素序列达到有序
实现示例
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| void bubble_sort(int array[],int n) { int i,j; int temp; for(i=0;i<n-1;i++) { for(j=0;j<n-1-i;j++) { if(array[j+1]<array[j]) { temp = array[j+1]; array[j+1] = array[j]; array[j] = temp; } } } }
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优化(一但有一趟不需要比较,就表明可以结束了)
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| def bubble_sort(arr: List[int], n: int) -> None: for i in range(n): flag: bool = False for j in range(0, n-i-1): if arr[j] > arr[j+1]: arr[j+1], arr[j] = arr[j], arr[j+1] flag = True if not flag: break
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不稳定的快速排序
快速排序是分治思想在排序算法上的应用,从本质上来讲快速排序应该是在冒泡排序基础上的递归分治法。
算法步骤:
- 从待排数列中选出一个元素作为基准,一般选第一个元素
- 重新排序待排数列,所有元素比基准小的摆放在基准前面,所有元素比基准大的摆放在基准后面(相同的数可以放在任意一边)。在这个分区退出后,该基准就处于中间位置。(这个即为分区操作(partion))。
- 递归地把小于基准元素的子数列和大于基准元素的子数列进行排序。
实现
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| def quick_sort(arr: List[int], left: int, right: int) -> None: if left >= right: return
index = partition(arr, left, right) quick_sort(arr, left, index - 1) quick_sort(arr, index + 1, right)
def partition(arr: List[int], left: int, right: int) -> None: pivot = arr[right] index = left for j in range(left, right): if arr[j] < pivot: arr[j], arr[index] = arr[index], arr[j] index += 1 arr[index], arr[right] = arr[right], arr[index] return index
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另类 C 实现
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| #include<stdio.h> int a[101],n;
void quick_sort(int left, int right) { int i,j,temp; int t; if(left > right) { return ; }
temp = a[left];
i = left; j = right; while(i != j) { while( a[j] >= temp && i<j) { j--; }
while( a[j] <= temp && i<j) { i++; }
if(i<j) { t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; } }
a[left] = a[i];
a[i] = temp;
quick_sort(left,i-1); quick_sort(i+1,right);
return ; }
int main() { int i,j; scanf("%d",&n); for(i=1; i<=n; i++) scanf("%d",&a[i]);
quick_sort(1,n);
for(j=1; j<=n; j++) printf("%d ",a[j]);
return 0; }
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参考