C/C++知识点之排序算法（C语言+Python版）宝宝再也不怕面试官写排序算法了-职坐标

C/C++知识点之排序算法（C语言+Python版）宝宝再也不怕面试官写排序算法了

小标 2018-11-13 来源：阅读 1149 评论 0

摘要：本文主要向大家介绍了C/C++知识点之排序算法（C语言+Python版）宝宝再也不怕面试官写排序算法了，通过具体的内容向大家展示，希望对大家学习C/C++知识点有所帮助。

本文主要向大家介绍了C/C++知识点之排序算法（C语言+Python版）宝宝再也不怕面试官写排序算法了，通过具体的内容向大家展示，希望对大家学习C/C++知识点有所帮助。

直接插入排序

过程： 1. 数据可分看成两个部分，前面的数据是有序的 2. 从后面的数据取出一个元素，插到前面有序数据的合适位置    从右端开始查找，到找到比此元素大的时候，则此元素向后移动，以空出多余的空间来插入此元素。 3. 查找至最后。
例： 3 2 4 5 8 1 2 3 4 5 8 1 1 2 3 4 5 8

def insert_sort(lists):
    count = len(lists)

    for i in range(1, count):
        tmp = lists[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and lists[j]>tmp:
            lists[j+1] = lists[j]
            j -= 1

        lists[j+1] = tmp
    return lists

void direct_insert_sort(int *ar, int count);

void direct_insert_sort(int *ar, int count){
int tmp;
int i;
int j;

for (i=1; i < count; i++){
  tmp = ar[i];
  j = i-1;
  while(j>=0 && (ar[j] > tmp) ){
   ar[j+1] = ar[j];
   j--;
  }
  ar[j+1] = tmp;
}
}

　　
希尔排序
过程： 1.将所有的数据分组为N/2；这样每组就有2个数据,利用直接插入排序。 2.将所有的数据分组为N/2*2; 每组就有4个数据,利用直接插入排序。 3.step大于等于1，最后再一次直接插入排序
评价： 1. 时间复杂度：n^1.25 或者 nlog2(n) 2. 非稳定 3. 插入排序对于“局部有序”有较好的表现

def shell_sort(lists):
count = len(lists)
step = count/2
while step>0:
  for i in range(step, count, step):
   tmp = lists[i]
   j = i - step
   while j >= 0 and lists[j] > tmp:
    lists[j+step] = lists[j]
    j -= step
   lists[j+step] = tmp
  step/=2
return lists

　　

void inner_direct_insert_sort(int *ar, int count, int step);
void shell_sort(int *ar, int count);

void shell_sort(int *ar, int count){
int step;
for (step=count/2; step > 0; step/=2)
  inner_direct_insert_sort(ar, count, step);
}

// 调用插入排序，但是这里需要改变步长。
void inner_direct_insert_sort(int *ar, int count, int step){
int tmp;
int i;
int j;

for (i=step; i < count; i+=step){
  tmp = ar[i];
  j = i-step;
  while(j>=0 && (ar[j] > tmp) ){
   ar[j+step] = ar[j];
   j-=step;
  }
  ar[j+step] = tmp;
}
}

冒泡排序：
哈哈最简单了
1. 从头开始，依次和自己后面的元素进行比较，交换
时间复杂度也很高O（N）

def bubble_sort(lists):
count = len(lists)
for i in range(0, count):
  for j in range(i+1, count)
   if lists[i] > lists[j]:
    lists[i], lists[j] = lists[j], lists[i]
return lists

　　

void bubble_sort(int *ar, int count);

void bubble_sort(int *ar, int count){
int i;
int j;
int tmp;

for(i=0; i<count; i++){
  for (j=i+1; j<count; j++){
   if(ar[i] > ar[j]){
    tmp = ar[i];
    ar[i] = ar[j];
    ar[j] = tmp;
   }
  }
}
}

　　
快速排序
过程：1、基本的步骤首先确定参考元素，参考元素左边是比参考元素小的元素，参考元素右边是比参考元素大的元素；即参考元素把数据分成两部分  先设参考
2、递归调用基本的步骤
评价：时间复杂度：O(N*log2N)稳定性：非稳定如果第一个参考元素比后面的有多个元素大，则排序之后逆序如果第一个参考元素比后面的有多个元素小，则排序之后顺序
最差情况：完全逆序、完全顺序

def quick_sort(lists, left, right):
    if left >= right:
        return lists

    tmp = lists[left]
    start = left
    end = right

    while left < right:
        while left < right and lists[right] > tmp:
            right -= 1
        lists[left] = lists[right]
        left += 1

        while left < right and lists[left] < tmp:
            left += 1

        lists[right] = lists[left]
        right -= 1

    lists[left] = tmp

    quick_sort(lists, start, left-1)
    quick_sort(lists, left+1, end)
    return lists

l = [3,1,2,4,5,45,43,634534,5,4,4,324,5,2,4,32,4,5,422,52,42,42,421]
print quick_sort(l,0,len(l)-1)

　　

int base_action(int *ar, int start_index, int end_index);
void inner_quick_sort(int *ar, int start_index, int end_index);
void quick_sort(int *ar, int count);

void quick_sort(int *ar, int count){
inner_quick_sort(ar, 0, count-1);
}

void inner_quick_sort(int *ar, int start_index, int end_index){
int mid_index;

if(start_index < end_index){
  mid_index = base_action(ar, start_index, end_index);
  inner_quick_sort(ar, start_index, mid_index-1);
  inner_quick_sort(ar, mid_index+1, end_index);
}
}

int base_action(int *ar, int start_index, int end_index){
int tmp;

tmp = ar[start_index];
while(start_index < end_index){
  while(start_index < end_index && ar[end_index] > tmp){
   end_index--;
  }

  if(start_index < end_index){
   ar[start_index] = ar[end_index];
   start_index++;
  }

  while(start_index < end_index && ar[start_index] < tmp){
   start_index++;
  }

  if(start_index < end_index){
   ar[end_index] = ar[start_index];
   end_index--;
  }
}
ar[start_index] = tmp;

return start_index;
}

　　
直接选择排序过程： 1. 先在所有的元素中选出最值，则当前的第一个元素交换，即放到有序的集合里面； 2. 再在后面剩余的元素中找出最值，放到之前的有序集合里面。注意，是放在有序集合的最右边；  2.1 选取下一个节点为参考元素，接着和剩余的元素作比较，选出最值的下标。  2.2 循环完成，就选择出了最值了。  2.3 检测最值的下标和之前的参考元素的下标是否相同，如果相同的话，说明中间并没有改变，      也就是说参考元素就是最值。      如果最值的下标和之前的参考元素的下标不同，则交换元素。
评价： 1. 时间复杂度：O( (1+n-1)n/2) ==>O(n*n) 2. 非稳定的 3. 完全升序，交换次数最少 4. 完全逆序，交换次数不是最多；

def select_sort(lists):
    count = len(lists)
    for i in range(0, count):
        min_index = i
        for j in range(i+1, count):
            if lists[j] < lists[min_index]:
                min_index = j
        lists[i],lists[min_index] = lists[min_index], lists[i]

    return lists

　　

void direct_select_sort(int *ar, int count);

void direct_select_sort(int *ar, int count){
int tmp;  //用于交换的中间值
int i;   //下一个要比较的元素，即参考元素
int j;   //除了已排好序的集合和下一个元素，剩下的所有元素的都和下一个元素比较
int minIndex; 　　　　 //最小的值的下标，将来放到已排好的元素中去

for (i=0; i < count-1; i++){
  minIndex = i;
  for (j = i+1; j<count; j++){
   if(ar[j] < ar[minIndex] ){
    minIndex = j;
   }
  }
  if (minIndex != i){
   tmp = ar[minIndex];
   ar[minIndex] = ar[i];
   ar[i] = tmp;
   }
}
}

　　
堆排序
过程：1、将整个的数据，调整成大根堆。(大根堆：根节点大于左右节点，调整过程深度优先) 这里提下完全二叉树的性质设总结点为count  叶子节点数量：(count+1)/2  非叶子节点数量: count - (count+1)/2 = (count-1)/2  最后一个非节点: (count-1)/2 - 12、将根节点和最后一个叶子节点交换。之后再次调整整棵数为大根堆3、直到只有一个根节点
评价：1. 非稳定2. O(N·log2N)3. 完全顺序：小跟堆，最差情况4. 完全逆序：大根堆，比较次数不变。最优情况

def adjust_head(lists, root, count):
    not_finished = True

    while not_finished and root <= (count-1)/2:
        max_index = root
        left_child  = 2*root + 1
        right_child = 2*root + 2
        if left_child < count and lists[left_child] > lists[max_index]:
            max_index = left_child
        if right_child < count and lists[right_child] > lists[max_index]:
            max_index = right_child
        if root != max_index:
            lists[root], lists[max_index] = lists[max_index], lists[root]
        else:
            not_finished = False
        root = max_index

def heap_sort(lists):
    count = len(lists)
    last_not_leaf_node = (count-1)/2
    for root in range(last_not_leaf_node, -1, -1):
        adjust_head(lists, root,count)                            #调整为大跟堆
    while count > 1:
       lists[count-1], lists[0] = lists[0], lists[count-1]
       count -= 1
       adjust_head(lists,root, count)
    return lists


　　

void adjustBigHeap(int *ar, int count, int root);
void heapSort(int *ar, int count);

void heapSort(int *ar, int count){
int root;
int tmp;

for(root = (count-1)/2-1; root > 0; root--){
  adjustBigHeap(ar, count, root);
}

while(count > 1){
  adjustBigHeap(ar, count, root);
  tmp = ar[0];
  ar[0] = ar[count-1];
  ar[count-1] = tmp;
  count--;
}
}

void adjustBigHeap(int *ar, int count, int root){
int maxIndex;
int tmp;
boolean finished = FALSE;

while(!finished && maxIndex < (count-1)/2){
  maxIndex = 2*root+1 < count && ar[2*root+1] > ar[root] ? 2*root+1 : root;
  maxIndex = 2*root+2 < count && ar[2*root+2] > ar[maxIndex] ? 2*root+2 : maxIndex;

  if(maxIndex != root){
   tmp = ar[root];
   ar[root] = ar[maxIndex];
   ar[maxIndex] = tmp;
  }else{
   finished = TRUE;
  }
  root = maxIndex;
}
}