交换排序

来源：互联网发布：cydia中文软件源编辑：程序博客网时间：2024/04/29 08:47

换排序的基本思想是：两两比较待排序记录的关键字，发现两个记录的次序相反时即进行交换，直到没有反序的记录为止。

应用交换排序基本思想的主要排序方法有：

冒泡排序（Bubble sort）
快速排序（Quick sort）

1. 冒泡排序

(1)冒泡排序思想

第一趟：

首先将第一个记录的关键字和第二个记录的关键字比较，若为逆序，则将两个记录交换之，然后比较第二个和第三个的关键字。以此类推，直至第n-1个记录和第n个记录关键字比较为止。该过程为第一趟排序，使得最大的关键字排到了最后面。

第二趟：

对前n-1个记录进行相同操作，完成后使得次大的关键字排在n-1位置上。

以此类推，进行第三、四次排序直到排序结束。

判断排序结束条件：在一趟排序过程中没有发生过交换记录的操作。一般第i趟排序是从第1个元素到（n-i+1）个记录依次比较相邻两个记录关键字，并在逆序时交换记录。

void bubble_sort(PList s) //冒泡排序{   int i, j, n, flag = 1;  int temp;   n = s->length ; for (i = 0; i < n-1 && flag; i++) //进行n-1次排序    {       flag = 0; //标志位，若一次排序为发生交换，则排序结束        for (j = 1; j < n-i-1; j++) //每次比较长度减1      {           if (s->data[j] > s->data[j-1]) //比较相邻元素，若顺序不对，则交换           {               temp = s->data[j];               s->data[j] = s->data[j-1];              s->data[j-1] = temp;                    flag = 1;           }   }   }   }

2.快速排序

通过一趟排序将待排记录分割成独立两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键小，则可以分别对这两部分记录继续进行排序，以达到

这个序列有序。

设当前待排序的无序区为 data[low..high]，在 data[low..high] 中任选一个记录作为基准(mid)，以此基准将当前无序区划分为左、右两个较小的子区间 data[low..mid-1) 和 data[mid+1..high] ，左区间元素的值都小于基准值 data[mid]，右区间元素的值都大于基准值 data[mid]。通过递归调用快速排序对左、右子区间 data[low..mid-1] 和 data[mid+1..high] 快速排序。两个递归调用结束时，其左、右两个子区间已有序。

(2) 快速排序算法

int quictsort_part(PList s, int low, int high)      //快速排序子程序{    int temp;    temp = s->data[low];        //基准，分割点，设置为第一个元素    while (low < high)     {        while (low<high && s->data[high] >= temp)       //从右向左找第一个小于temp的元素            high--;        s->data[low] = s->data[high];       //找到之后赋值给low位置                while (low<high && s->data[low] <= temp)        //从左向右找第一个大于temp的元素            low++;        s->data[high] = s->data[low];       //找到之后复制给high位置    }    s->data[low] = temp;        //更新分割点数据    return low;     //返回分割点}void quicksort(PList  s, int low, int high){    int mid;    if (low < high)     {        mid = quictsort_part(s, low, high);     //将序列分成两部分        quicksort(s, low, mid-1);       //对左子序列快速排序        quicksort(s, mid+1, high);      //对右子序列快速排序    }}

(3) 基准关键字的选择

在当前无序区中选取划分的基准关键字是决定算法性能的关键。

"三者取中"的规则：

"三者取中"规则：即在当前区间里，将该区间首、尾和中间位置上的关键字比较，取三者之中值所对应的记录作为基准，在划分开始前将该基准记录和该区伺的第1个记录进行交换，此后的划分过程与上面所给的 Partition 算法完全相同。
取位于 low 和 high 之间的随机数 k，用 data[k] 作为基准：选取基准最好的方法是用一个随机函数产生一个取位于 low 和 high 之间的随机数 k(low≤k≤high)，用 data[k] 作为基准，这相当于强迫 data[low..high] 中的记录是随机分布的。用此方法所得到的快速排序一般称为随机的快速排序。

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