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c希爾排序演算法

發布時間: 2024-12-24 13:47:15

A. 怎樣用C語言對一串整行數從大到小排序

方法太多了,當然各種時間排序的時間復雜度和空間復雜度不同、穩定性也不同。最簡單的我覺得就是冒泡排序了,也最形像。/*
================================================
功能:選擇排序
輸入:數組名稱(也就是數組首地址)、數組中元素個數
================================================
*/
/*
====================================================
演算法思想簡單描述: 在要排序的一組數中,選出最小的一個數與第一個位置的數交換;
然後在剩下的數當中再找最小的與第二個位置的數交換,如此循環
到倒數第二個數和最後一個數比較為止。 選擇排序是不穩定的。演算法復雜度O(n2)--[n的平方]
=====================================================
*/
void select_sort(int *x, int n)
{
int i, j, min, t; for (i=0; i<n-1; i++) /*要選擇的次數:0~n-2共n-1次*/
{
min = i; /*假設當前下標為i的數最小,比較後再調整*/
for (j=i+1; j<n; j++)/*循環找出最小的數的下標是哪個*/
{
if (*(x+j) < *(x+min))
{
min = j; /*如果後面的數比前面的小,則記下它的下標*/
}
}

if (min != i) /*如果min在循環中改變了,就需要交換數據*/
{
t = *(x+i);
*(x+i) = *(x+min);
*(x+min) = t;
}
}
}
/*
================================================
功能:直接插入排序
輸入:數組名稱(也就是數組首地址)、數組中元素個數
================================================
*/
/*
====================================================
演算法思想簡單描述: 在要排序的一組數中,假設前面(n-1) [n>=2] 個數已經是排
好順序的,現在要把第n個數插到前面的有序數中,使得這n個數
也是排好順序的。如此反復循環,直到全部排好順序。

直接插入排序是穩定的。演算法時間復雜度O(n2)--[n的平方]
=====================================================
*/
void insert_sort(int *x, int n)
{
int i, j, t; for (i=1; i<n; i++) /*要選擇的次數:1~n-1共n-1次*/
{
/*
暫存下標為i的數。注意:下標從1開始,原因就是開始時
第一個數即下標為0的數,前面沒有任何數,單單一個,認為
它是排好順序的。
*/
t=*(x+i);
for (j=i-1; j>=0 && t<*(x+j); j--) /*注意:j=i-1,j--,這里就是下標為i的數,在它前面有序列中找插入位置。*/
{
*(x+j+1) = *(x+j); /*如果滿足條件就往後挪。最壞的情況就是t比下標為0的數都小,它要放在最前面,j==-1,退出循環*/
} *(x+j+1) = t; /*找到下標為i的數的放置位置*/
}
}
/*
================================================
功能:冒泡排序
輸入:數組名稱(也就是數組首地址)、數組中元素個數
================================================
*/
/*
====================================================
演算法思想簡單描述: 在要排序的一組數中,對當前還未排好序的范圍內的全部數,自上
而下對相鄰的兩個數依次進行比較和調整,讓較大的數往下沉,較
小的往上冒。即:每當兩相鄰的數比較後發現它們的排序與排序要
求相反時,就將它們互換。

下面是一種改進的冒泡演算法,它記錄了每一遍掃描後最後下沉數的
位置k,這樣可以減少外層循環掃描的次數。 冒泡排序是穩定的。演算法時間復雜度O(n2)--[n的平方]
=====================================================
*/void bubble_sort(int *x, int n)
{
int j, k, h, t;

for (h=n-1; h>0; h=k) /*循環到沒有比較范圍*/
{
for (j=0, k=0; j<h; j++) /*每次預置k=0,循環掃描後更新k*/
{
if (*(x+j) > *(x+j+1)) /*大的放在後面,小的放到前面*/
{
t = *(x+j);
*(x+j) = *(x+j+1);
*(x+j+1) = t; /*完成交換*/
k = j; /*保存最後下沉的位置。這樣k後面的都是排序排好了的。*/
}
}
}
}
/*
================================================
功能:希爾排序
輸入:數組名稱(也就是數組首地址)、數組中元素個數
================================================
*/
/*
====================================================
演算法思想簡單描述:

在直接插入排序演算法中,每次插入一個數,使有序序列只增加1個節點,
並且對插入下一個數沒有提供任何幫助。如果比較相隔較遠距離(稱為
增量)的數,使得數移動時能跨過多個元素,則進行一次比較就可能消除
多個元素交換。D.L.shell於1959年在以他名字命名的排序演算法中實現
了這一思想。演算法先將要排序的一組數按某個增量d分成若干組,每組中
記錄的下標相差d.對每組中全部元素進行排序,然後再用一個較小的增量
對它進行,在每組中再進行排序。當增量減到1時,整個要排序的數被分成
一組,排序完成。

下面的函數是一個希爾排序演算法的一個實現,初次取序列的一半為增量,
以後每次減半,直到增量為1。 希爾排序是不穩定的。
=====================================================
*/
void shell_sort(int *x, int n)
{
int h, j, k, t; for (h=n/2; h>0; h=h/2) /*控制增量*/
{
for (j=h; j<n; j++) /*這個實際上就是上面的直接插入排序*/
{
t = *(x+j);
for (k=j-h; (k>=0 && t<*(x+k)); k-=h)
{
*(x+k+h) = *(x+k);
}
*(x+k+h) = t;
}
}
}/*
================================================
功能:快速排序
輸入:數組名稱(也就是數組首地址)、數組中起止元素的下標
================================================
*/
/*
====================================================
演算法思想簡單描述: 快速排序是對冒泡排序的一種本質改進。它的基本思想是通過一趟
掃描後,使得排序序列的長度能大幅度地減少。在冒泡排序中,一次
掃描只能確保最大數值的數移到正確位置,而待排序序列的長度可能只
減少1。快速排序通過一趟掃描,就能確保某個數(以它為基準點吧)
的左邊各數都比它小,右邊各數都比它大。然後又用同樣的方法處理
它左右兩邊的數,直到基準點的左右只有一個元素為止。它是由
C.A.R.Hoare於1962年提出的。

顯然快速排序可以用遞歸實現,當然也可以用棧化解遞歸實現。下面的
函數是用遞歸實現的,有興趣的朋友可以改成非遞歸的。 快速排序是不穩定的。最理想情況演算法時間復雜度O(nlog2n),最壞O(n2)

=====================================================
*/
void quick_sort(int *x, int low, int high)
{
int i, j, t; if (low < high) /*要排序的元素起止下標,保證小的放在左邊,大的放在右邊。這里以下標為low的元素為基準點*/
{
i = low;
j = high;
t = *(x+low); /*暫存基準點的數*/ while (i<j) /*循環掃描*/
{
while (i<j && *(x+j)>t) /*在右邊的只要比基準點大仍放在右邊*/
{
j--; /*前移一個位置*/
} if (i<j)
{
*(x+i) = *(x+j); /*上面的循環退出:即出現比基準點小的數,替換基準點的數*/
i++; /*後移一個位置,並以此為基準點*/
} while (i<j && *(x+i)<=t) /*在左邊的只要小於等於基準點仍放在左邊*/
{
i++; /*後移一個位置*/
} if (i<j)
{
*(x+j) = *(x+i); /*上面的循環退出:即出現比基準點大的數,放到右邊*/
j--; /*前移一個位置*/
}
} *(x+i) = t; /*一遍掃描完後,放到適當位置*/
quick_sort(x,low,i-1); /*對基準點左邊的數再執行快速排序*/
quick_sort(x,i+1,high); /*對基準點右邊的數再執行快速排序*/
}
}
/*
================================================
功能:堆排序
輸入:數組名稱(也就是數組首地址)、數組中元素個數
================================================
*/
/*
====================================================
演算法思想簡單描述: 堆排序是一種樹形選擇排序,是對直接選擇排序的有效改進。
堆的定義如下:具有n個元素的序列(h1,h2,...,hn),當且僅當
滿足(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1)(i=1,2,...,n/2)
時稱之為堆。在這里只討論滿足前者條件的堆。 由堆的定義可以看出,堆頂元素(即第一個元素)必為最大項。完全二叉樹可以
很直觀地表示堆的結構。堆頂為根,其它為左子樹、右子樹。
初始時把要排序的數的序列看作是一棵順序存儲的二叉樹,調整它們的存儲順序,
使之成為一個堆,這時堆的根節點的數最大。然後將根節點與堆的最後一個節點
交換。然後對前面(n-1)個數重新調整使之成為堆。依此類推,直到只有兩個節點
的堆,並對它們作交換,最後得到有n個節點的有序序列。 從演算法描述來看,堆排序需要兩個過程,一是建立堆,二是堆頂與堆的最後一個元素
交換位置。所以堆排序有兩個函數組成。一是建堆的滲透函數,二是反復調用滲透函數
實現排序的函數。 堆排序是不穩定的。演算法時間復雜度O(nlog2n)。*/
/*
功能:滲透建堆
輸入:數組名稱(也就是數組首地址)、參與建堆元素的個數、從第幾個元素開始
*/
void sift(int *x, int n, int s)
{
int t, k, j; t = *(x+s); /*暫存開始元素*/
k = s; /*開始元素下標*/
j = 2*k + 1; /*右子樹元素下標*/ while (j<n)
{
if (j<n-1 && *(x+j) < *(x+j+1))/*判斷是否滿足堆的條件:滿足就繼續下一輪比較,否則調整。*/
{
j++;
} if (t<*(x+j)) /*調整*/
{
*(x+k) = *(x+j);
k = j; /*調整後,開始元素也隨之調整*/
j = 2*k + 1;
}
else /*沒有需要調整了,已經是個堆了,退出循環。*/
{
break;
}
}

*(x+k) = t; /*開始元素放到它正確位置*/
}
/*
功能:堆排序
輸入:數組名稱(也就是數組首地址)、數組中元素個數
*/
void heap_sort(int *x, int n)
{
int i, k, t;
int *p; for (i=n/2-1; i>=0; i--)
{
sift(x,n,i); /*初始建堆*/
}

for (k=n-1; k>=1; k--)
{
t = *(x+0); /*堆頂放到最後*/
*(x+0) = *(x+k);
*(x+k) = t;
sift(x,k,0); /*剩下的數再建堆*/
}
}
void main()
{
#define MAX 4
int *p, i, a[MAX];

/*錄入測試數據*/
p = a;
printf("Input %d number for sorting :\n",MAX);
for (i=0; i<MAX; i++)
{
scanf("%d",p++);
}
printf("\n"); /*測試選擇排序*/
p = a;
select_sort(p,MAX);
/**/
/*測試直接插入排序*/ /*
p = a;
insert_sort(p,MAX);
*/
/*測試冒泡排序*/ /*
p = a;
insert_sort(p,MAX);
*/ /*測試快速排序*/ /*
p = a;
quick_sort(p,0,MAX-1);
*/ /*測試堆排序*/ /*
p = a;
heap_sort(p,MAX);
*/ for (p=a, i=0; i<MAX; i++)
{
printf("%d ",*p++);
}

printf("\n");
system("pause");
}

B. C語言 各常見排序法的時間復雜度 急 請簡單說明

選擇排序演算法復雜度是O(n^2)。
插入排序是O(n^2)
快速排序快速排序是不穩定的。最理想情況演算法時間復雜度O(nlog2n),最壞O(n^2)。
堆排序演算法時間復雜度O(nlogn)。
歸並排序的時間復雜度是O(nlog2n)。

C. C語言排序的方法

現在流行的排序有:直接插入排序、冒泡排序、簡單選擇排序、希爾排序、快速排序、堆排序、歸並排序、基數排序。

對n個記錄進行選擇排序的方法是:通過n-i次關鍵字之間的比較,從n-i+1個記錄中選出關鍵字最小的記錄,並和第i(1<=i<=n)個記錄進行交換,當i等於n時所有記錄都已有序排列。

void selectsort(int data[],int n)
{
int i,j,k,temp;
for(i=0;i<n-1;i++)
{
k=i;
for(j=i+1;j<n;j++)
{
if(data[j]<data[k]) k=j;
if(k!=i)
{
temp=data[i];data[i]=data[k];data[k]=temp;
}//if
}//for
}//for
}//selectsort

D. 排序演算法性能比較(數據結構)C語言程序

這題你只要把每個演算法的程序代碼看一下,在計算下就行
冒泡排序:兩個循環,從1加到N,(1+N)N/2 = 500500,最壞交換情況是每次判斷都要交換,既500500*3次
選擇排序:也是兩個循環,比較次數跟冒泡排序一樣500500,但是這個只要底層循環交換,既只需1000*3 = 3000次賦值。
插入排序:循環次數一樣500500,但是這個最壞情況是每比較一次就賦值一次,既需500500次賦值
希爾排序:時間復雜度是N^1.3倍,比較次數和賦值應該是1000^1.3次方。
歸並排序和快速排序,你去查查它的時間復雜度是怎麼算,O(lgN*N),好像有系數,演算法導論那本書上有,現在不記得是多少了。
希望能幫到你,

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