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冒泡排序(bubble sort)算法的运作如下:从前往后一次比较相邻的两个元素,如果第二个比第一个元素小,则交换这两个元素,一直到与最后一个元素比较完成,这样最大的元素就放到了最后;这样重复比较(n-1)次即可完成排序。
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快速排序(quicksort)算法(冒泡排序的一种优化):
1)设置两个变量i、j,排序开始的时候:i=0,j=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];
3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j--),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换;
5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。
设置标志位(sign)(冒泡排序的另一种优化方法)每一趟比较完成后,看元素是否进行交换,如果有,则继续下一次循环,如果没有则结束循环。
“设置标志位”这种方法没有“快速排序算法”效率高。
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C语言代码如下:
/* ** bubble sort */ void bubble_sort(int *str, int size) { int i = 0, j = 0; int tmp = 0; /* ** 进行size-1趟排序; */ for (i = 0; i < size - 1; i++) { /* ** 每排序一趟,将最大的元素沉底。下一趟少比较i次; */ for (j = 0; j < size - 1 - i; j++) { if (str[j] > str[j + 1]) { tmp = str[j]; str[j] = str[j + 1]; str[j + 1] = tmp; } } } } /* ** 优化一:设置一个标志位sign的bubble sort; */ void bubble_sort(int *str, int size) { int i = 0, j = 0; int tmp = 0, sign = 0; for (i = 0; i < size - 1; i++) { /* ** 每趟排序前将sign置为0,如果相邻元素进行了交换则sign>1; ** 否则,sign==0,没有进行交换,排序完成,跳出循环; */ flag = 0; for (j = 0; j < size - 1 - i; j++) { if (str[j] > str[j + 1]) { tmp = str[j]; str[j] = str[j + 1]; str[j + 1] = tmp; sign++; } } if (0 == sign) break; } } /* ** 优化二:quick sort; */ void quicksort(int *str, int left, int right) { assert(str); /* **如果左边大于或等于右边,则该数组已经排序完成; */ if (left >= right) { return; } int i = left; int j = right; int key = str[left]; /* **当i=j时,一趟排序完成,将所有数分为一大一小两组; */ while (i < j) { /* **第一次从后向前遍历,遇到第一个比key小的交换两数位置; */ while ((i < j) && (key <= str[j])) { j--; } str[i] = str[j]; /* **第二次从前向后遍历,遇到第一个比key大的交换两数位置; */ while ((i < j) && (key >= str[i])) { i++; } str[j] = str[i]; } str[i] = key; /* **递归调用,完成左、右子序列的排序; */ quicksort(str, left, i - 1); quicksort(str, i + 1, right); }
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干货小知识:
当n较大,则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序序。
快速排序:是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法,当待排序的关键字是随机分布
时,快速排序的平均时间最短;
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