废话不多说直接开始
第三种武功：交换排序
交换排序分为两类，冒泡排序（BubbleSort）和快速排序(QuickSort)。
一、算法实现思想；
BubbleSort算法实现思想：
两两比较相邻记录的关键码，如果反序则交换。直到所有记录顺序为止。
QuickSort算法实现思想：
首先选择一个轴值（一般选平均值，我们这里选数组的第一个值）作为比较基准。将待排序的记录分割成两部分。左侧记录的关键码均小于轴值，右侧记录的关键码均大 于轴值。进过若干次调整直到整个序列有序为止。
二、关于算法的思考，以及执行步骤的区分；
BubbleSort算法实现分解
在一趟冒泡排序中若干个记录位于最终为止如何调整？
在每一次的比较中，会逐步筛选下去。每次都是选择最大的记录后移。而且一次排序结束后又标志位标记。
如何确定每一次冒泡的范围，使得已经位于最终位置的记录不参与下一趟排序？
设置标志位，使得每次排序过程中最后一次的交换位置存放到暂存变量exchange中。
如何判定冒泡排序的结束？
判定当前的暂存值是否为零。
QuickSort算法实现
如何有效的选择轴值？
一般情况下，算法的性能根据实际情况不同而不同，一般选择整个序列的平均值。本程序选择数组的一个元素
如何进行一次划分？
以轴值交换位置作为标准，将记录关键码小于轴值得存放在左边，将记录关键码大于轴值得放在右边。
如何判别排序结束？
进行递归划分直到所有的记录有序。
三、对算法的具体代码实现（JAVA，C++）；
冒泡排序的C++代码实现
*
* 交换排序之冒泡排序
* 前置条件:无顺序的一个数组
* 输 入:数组以及数组长度
* 处 理:对数组完成冒泡排序
* 输 出:有序数组
* 后置条件:无
*/
void BubbleSort(int r[],int n)
{
int exchange=n;
int temp;
while(exchange)
{
int bound=exchange;
exchange=0;
for(int i=0;i<bound;i++)
{
if(r[i]>r[i+1])
{
temp=r[i+1];
r[i+1]=r[i];
r[i]=temp;
exchange=i;
}
}
}
}
快速排序的C++代码实现
/*
* 交换排序之一次划分
* 前置条件:无顺序的一个数组
* 输 入:数组以及数组起始位置和终止位置
* 处 理:进行一次划分
* 输 出:轴值的位置
* 后置条件:无
*/
int Partition(int r[],int first,int end)
{
int i=first;
int j=end;
int temp;
while(i<j)
{
while(i<j&&r[i]<r[j])//左边开始
i++;
if(i<j)
{
temp=r[i];
r[i]=r[j];
r[j]=temp;
j--;
}
while(i<j&&r[i]<r[j])//右边开始
j--;
if(i<j)
{
temp=r[i];
r[i]=r[j];
r[j]=temp;
i++;
}
}
return i;
}
/*
* 交换排序之快速排序
* 前置条件:无顺序的一个数组
* 输 入:数组以及数组起始位置终止位置
* 处 理:对数组完成快速排序
* 输 出:有序数组
* 后置条件:无
*/
void QuickSort(int r[],int first,int end)
{
if(first<end)
{
int pivot=Partition( r,first, end);
QuickSort( r, first,pivot-1);
QuickSort( r,pivot+1, end);
}
}
四、时间空间、效率、稳定性分析：
|
排序类型 |
快速排序(QuickSort) |
冒泡排序（BubbleSort） |
|
最好执行时间 |
O(nlog2n) |
O(n) |
|
最坏执行时间 |
O(n2) |
O(n2) |
|
平均执行时间 |
O(nlog2n) |
O(n2) |
|
额外辅存空间 |
1 |
------- |
|
稳定性 |
不稳定 |
稳定 |
五、实际应用；
快速排序时已知性能最好的排序算法，UNIX系统中的qsort()函数基于快速排序实现。应用于记录个数多，随机排列的待排序序列中。
参考文献：算法导论