chap8_算法与数据结构—c语言描述(第2版)张乃孝编课件1.ppt

第八章 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。 排序分类 按待排序记录所在位置 内排序：待排序记录存放在内存 外排序：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、二分法插入排序、希尔排序 选择排序：直接选择排序、堆排序 交换排序：冒泡排序、快速排序 归并排序：2-路归并排序 分配排序：基数排序 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 稳定排序与非稳定排序 评价排序算法代价的标准 执行算法所需的时间；比较次数、移动次数 执行算法所需要的附加空间； 算法本身的复杂程度 8.2 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 二分法插入排序 排序过程：用折半查找方法确定插入位置 算法描述 程序实现 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d2d1，重复上述分组和排序操作；直至di=1，即所有记录放进一个组中排序为止 算法描述 8.3 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 堆排序 堆的定义：n个元素的序列(k0,k1,……kn-1)，当且仅当满足下列关系时，称之为堆 堆排序：将无序序列建成一个堆，得到关键字最小（或最大）的记录；输出堆顶的最小（大）值后，使剩余的n-1个元素重又建成一个堆，则可得到n个元素的次小值；重复执行，得到一个有序序列，这个过程叫堆排序 堆排序需解决的两个问题： 如何由一个无序序列建成一个堆？ 如何在输出堆顶元素之后，调整剩余元素，使之成为一个新的堆？ 第二个问题解决方法——筛选 方法：输出堆顶元素之后，以堆中最后一个元素替代之；然后将根结点值与左、右子树的根结点值进行比较，并与其中小者进行交换；重复上述操作，直至叶子结点，将得到新的堆，称这个从堆顶至叶子的调整过程为“筛选” 算法描述 8.4 交换排序 冒泡排序 排序过程 将第一个记录的关键字与第二个记录的关键字进行比较，若为逆序r[1].keyr[2].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 算法描述 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r[s……t]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=r[s]，x=rp.key 初始时令i=s,j=t 首先从j所指位置向前有哪些信誉好的足球投注网站第一个关键字小于x的记录，并和rp交换 再从i所指位置起向后有哪些信誉好的足球投注网站，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==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 算法描述 8.5 基数排序 多关键字排序 定义： 最低位优先法(LSD)：从最低位关键字kd起进行排序，然后再对高一位的关键字排序，……依次重复，直至对最高位关键字k1排序后，便成为一个有序序列 MSD与LSD不同特点 按MSD排序，必须将序列逐层分割成若干子序列，然后对各子序列分别排序 按LSD排序，不必分成子序列，对每个关键字都是整个序列参加排序；并且可不通过关键字比较，而通过若干次分配与收集实现排序 链式基数排序 基数排序：借助“分配”和“收集”对单逻辑关键字进行排序的一种方法 链式基数排序：用链表作存储结构的基数排序 链式基数排序步骤 设置10个队列，f[i]和e[i]分别为第i个队列的头指针和尾指针 第一趟分配对最低位关键字（个位）进行，改变记录的指针值，将链表中记录分配至10个链队列中，每个队列记录的关键字的个位相同 第一趟收集是改变所有非空队列的队尾记录的指针域，令其指向下一个非空队列的队头记录，重新将10个队列链成一个链表 重复上述两步，进行第二趟、第三趟分配和收集，分别对十位、百位进行，最后得到一个有序序列 8.6 归并排序 归并——将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表，叫归并 2-路归并排序 排序