插入排序&&归并排序

来源:互联网 发布:mysql获取第一条记录 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 04:37

一直没自己写过 然后自己写了下

其实我主要查的wikipedia 插入排序https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E6%8F%92%E5%85%A5%E6%8E%92%E5%BA%8F

归并排序 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%92%E5%B9%B6%E6%8E%92%E5%BA%8F

先插排 插入排序英语:Insertion Sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。

算法描述

一般来说,插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下:

  1. 从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序
  2. 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描
  3. 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置
  4. 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
  5. 将新元素插入到该位置后
  6. 重复步骤2~5

如果比较操作的代价比交换操作大的话,可以采用二分查找法来减少比较操作的数目。该算法可以认为是插入排序的一个变种,称为二分查找插入排序。

归并排序

归并排序英语:Merge sort,或mergesort),是创建在归并操作上的一种有效的排序算法,效率为O(n log n)。1945年由约翰·冯·诺伊曼首次提出。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用,且各层分治递归可以同时进行。

算法描述

归并操作

归并操作(merge),也叫归并算法,指的是将两个已经排序的序列合并成一个序列的操作。归并排序算法依赖归并操作。

迭代法

  1. 申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列
  2. 设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置
  3. 比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置
  4. 重复步骤3直到某一指针到达序列尾
  5. 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

递归法

原理如下(假设序列共有n个元素):

  1. 将序列每相邻两个数字进行归并操作,形成{\displaystyle floor(n/2)}floor(n/2)个序列,排序后每个序列包含两个元素
  2. 将上述序列再次归并,形成{\displaystyle floor(n/4)}floor(n/4)个序列,每个序列包含四个元素
  3. 重复步骤2,直到所有元素排序完毕
上自己代码

#include<iostream>#include <stdio.h>#include<vector>#include<algorithm>using namespace std;//之前一直没有写过插入排序和归并排序,所以就很方//插入排序void insertion_sort(int arr[], int len){    int i, j;    int temp;    for (i = 1; i < len; i++)    {    temp = arr[i];//與已排序的數逐一比較,大於temp時,該數向後移    j = i - 1; // 如果将赋值放到下一行的for循环内, 会导致在第10行出现j未声明的错误     for (; j >= 0 && arr[j] > temp; j--)        { //j循环到-1时,由于[[短路求值]](http://zh.wikipedia.org/wiki/短路求值),不会运算array[-1] arr[j + 1] = arr[j];     } arr[j + 1] = temp;     //被排序数放到正确的位置     } }//写个非递归的归并排序int min(int x, int y) {return x < y ? x : y;}void merge_sort_d(int arr[], int len) {int* a = arr;int* b = (int*) malloc(len * sizeof(int));int seg, start;for (seg = 1; seg < len; seg += seg) {for (start = 0; start < len; start += seg + seg) {int low = start, mid = min(start + seg, len), high = min(start + seg + seg, len);int k = low;int start1 = low, end1 = mid;int start2 = mid, end2 = high;while (start1 < end1 && start2 < end2)b[k++] = a[start1] < a[start2] ? a[start1++] : a[start2++];while (start1 < end1)b[k++] = a[start1++];while (start2 < end2)b[k++] = a[start2++];}int* temp = a;a = b;b = temp;}if (a != arr) {int i;for (i = 0; i < len; i++)b[i] = a[i];b = a;}free(b);}//递归的归并排序void merge_sort_recursive(int arr[], int reg[], int start, int end) {if (start >= end)return;int len = end - start, mid = (len >> 1) + start;int start1 = start, end1 = mid;int start2 = mid + 1, end2 = end;merge_sort_recursive(arr, reg, start1, end1);merge_sort_recursive(arr, reg, start2, end2);int k = start;while (start1 <= end1 && start2 <= end2)reg[k++] = arr[start1] < arr[start2] ? arr[start1++] : arr[start2++];while (start1 <= end1)reg[k++] = arr[start1++];while (start2 <= end2)reg[k++] = arr[start2++];for (k = start; k <= end; k++)arr[k] = reg[k];}void merge_sort_r(int arr[], const int len) {int reg[len];merge_sort_recursive(arr, reg, 0, len - 1);}int main(){    int a[10]= {12,23,32,15,25,36,53,75,98,16};    insertion_sort(a,10);    cout<<"插入排序:"<<endl;    for(int i=0; i<10; i++)        cout<<a[i]<<" ";        cout<<endl;    merge_sort_r(a,10);    cout<<"递归法归并排序:"<<endl;    for(int i=0; i<10; i++)        cout<<a[i]<<" ";        cout<<endl;    merge_sort_d(a,10);    cout<<"非递归归并排序:"<<endl;    for(int i=0; i<10; i++)        cout<<a[i]<<" ";        cout<<endl;}









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