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归并算法优点

发布时间: 2022-05-17 05:35:51

‘壹’ 归并排序算法

两种归并排序算法的实现:二路归并排序和基本归并排序(虚拟消除递归的二路归并排序)
#define ARRAY_SIZE 1024

int B[1024]; //使用一个全局变量,避免归并排序中每次都重新申请和释放空间造成的开销

template <typename T>
void Merge(T A[], int l, int m, int h)
{
int i = l;
int j = m+1;
int k = 0;

while(i<=m&&j<=h)
{
if(A[i]<A[j])
{
B[k++] = A[i];
i++;
}
else
{
B[k++] = A[j];
j++;
}
}

while(i<=m)
{
B[k++] = A[i++];
}

while(j<=h)
{
B[k++] = A[j++];
}

for(i=l; i<=h; i++)
{
A[i] = B[i-l];
}
}

//二路归并排序的实现

template <typename T>
void MergeSort(T a[], int l, int h)
{
int m = (h+l)/2;
if(l>=h)
{
return;
}

if(l+1==h)
{
if(a[l]>a[h])
{
std::swap(a[l], a[h]);
}

return;
}

MergeSort(a, l, m);
MergeSort(a, m+1, h);
Merge(a, l, m, h);
}

//将a经过步长s归并到b中,n表示数组的大小
template <typename T>
void Merge2(T a[], T b[], int s, int n)
{
int m = 0;

//从头至尾按照步长s进行相邻数据的合并
for(int i=0; i<n; i+=2*s)
{
int j = i; //合并的第一组数的起始位置
int k = i+s; //合并的第二组数的起始位置
int jE = i+s; //合并的第一组数的起始位置
int kE = i+2*s; //合并的第二组数的起始位置

while((j<jE)&&(k<kE)&&j<n && k<n)
{
if(a[j]<a[k])
{
b[m++] = a[j];
j++;
}
else
{
b[m++] = a[k];
k++;
}
}

while((j<jE)&&(j<n))
{
b[m++] = a[j++];
}

while((k<kE)&&(k<n))
{
b[m++] = a[k++];
}
}
}

//基本归并排序,虚拟消除递归
template <typename T>
void MergeSort2(T a[], int n)
{
int s = 1; //merge 的步长
T* b = new T[n];

while(s<n)
{
Merge2(a, b, s, n); //由a合并到b
s += s;

Merge2(b, a, s, n); //由b合并到a
s += s;
}

delete[] b;
}

//使用如下代码在VS2005中可以对两种归并排序进行性能比较,

//基本归并排序的时间性能稍微好一点,基本归并排序直接对数据按步长Merge,

//而二路归并排序需要将数据先不断的分层,到为一个或者两个元素时再进行Merge

void main()
{
int * p = new int[ARRAY_SIZE];
int i = 0;

for(i=0; i<ARRAY_SIZE; i++)
{
*(p+i) = rand()%ARRAY_SIZE;
}
MergeSort(p, 0, ARRAY_SIZE-1);

for(i=0; i<ARRAY_SIZE; i++)
{
*(p+i) = rand()%ARRAY_SIZE;
}
MergeSort2(p, ARRAY_SIZE);

delete[] p;
}

‘贰’ 什么叫归并算法

合并排序(MERGE SORT)是又一类不同的排序方法,合并的含义就是将两个或两个以上的有序数据序列合并成一个新的有序数据序列,因此它又叫归并算法。它的基本思想就是假设数组A有N个元素,那么可以看成数组A是又N个有序的子序列组成,每个子序列的长度为1,然后再两两合并,得到了一个 N/2 个长度为2或1的有序子序列,再两两合并,如此重复,值得得到一个长度为N的有序数据序列为止,这种排序方法称为2—路合并排序。
例如数组A有7个数据,分别是: 49 38 65 97 76 13 27,那么采用归并排序算法的操作过程如图7所示:
初始值 [49] [38] [65] [97] [76] [13] [27]
看成由长度为1的7个子序列组成
第一次合并之后 [38 49] [65 97] [13 76] [27]
看成由长度为1或2的4个子序列组成
第二次合并之后 [38 49 65 97] [13 27 76]
看成由长度为4或3的2个子序列组成
第三次合并之后 [13 27 38 49 65 76 97]
合并算法的核心操作就是将一维数组中前后相邻的两个两个有序序列合并成一个有序序列。合并算法也可以采用递归算法来实现,形式上较为简单,但实用性很差。合并算法的合并次数是一个非常重要的量,根据计算当数组中有3到4个元素时,合并次数是2次,当有5到8个元素时,合并次数是3次,当有9到16个元素时,合并次数是4次,按照这一规律,当有N个子序列时可以推断出合并的次数是X(2 >=N,符合此条件的最小那个X)。
其时间复杂度为:O(nlogn).所需辅助存储空间为:O(n)
归并算法如下:
long merge(long *A,long p,long q,long r)
{
long n1,n2,i,j,k;
long *L,*R;
n1=q-p+1;
n2=r-q;
L=(long *)malloc((n1+2)*sizeof(long));
R=(long *)malloc((n2+2)*sizeof(long));
for(i=1;i<=n1;i++)
L=A[p+i-1];
for(j=1;j<=n2;j++)
R[j]=A[q+j];
L[n1+1]=R[n2+1]=RAND_MAX;
i=j=1;
for(k=p;k<=r;k++)
{
if(L<=R[j])
{
A[k]=L;
i++;
}
else
{
A[k]=R[j];
j++;
}
}
free(L);
free(R);
return 0;
}
long mergesort(long *A,long p,long r)
{
long q;
if(p<r)
{
q=(p+r)/2;
mergesort(A,p,q);
mergesort(A,q+1,r);
merge(A,p,q,r);
}
return 0;
}

‘叁’ 常用的数据排序算法有哪些,各有什么特点举例结合一种排序算法并应用数组进行数据排序。

排序简介
排序是数据处理中经常使用的一种重要运算,在计算机及其应用系统中,花费在排序上的时间在系统运行时间中占有很大比重;并且排序本身对推动算法分析的发展也起很大作用。目前已有上百种排序方法,但尚未有一个最理想的尽如人意的方法,本章介绍常用的如下排序方法,并对它们进行分析和比较。

1、插入排序(直接插入排序、折半插入排序、希尔排序);
2、交换排序(起泡排序、快速排序);
3、选择排序(直接选择排序、堆排序);
4、归并排序;
5、基数排序;

学习重点
1、掌握排序的基本概念和各种排序方法的特点,并能加以灵活应用;
2、掌握插入排序(直接插入排序、折半插入排序、希尔排序)、交换排序(起泡排序、快速排序)、选择排序(直接选择排序、堆排序)、二路归并排序的方法及其性能分析方法;
3、了解基数排序方法及其性能分析方法。

排序(sort)或分类

所谓排序,就是要整理文件中的记录,使之按关键字递增(或递减)次序排列起来。其确切定义如下:
输入:n个记录R1,R2,…,Rn,其相应的关键字分别为K1,K2,…,Kn。
输出:Ril,Ri2,…,Rin,使得Ki1≤Ki2≤…≤Kin。(或Ki1≥Ki2≥…≥Kin)。

1.被排序对象--文件
被排序的对象--文件由一组记录组成。
记录则由若干个数据项(或域)组成。其中有一项可用来标识一个记录,称为关键字项。该数据项的值称为关键字(Key)。
注意:
在不易产生混淆时,将关键字项简称为关键字。

2.排序运算的依据--关键字
用来作排序运算依据的关键字,可以是数字类型,也可以是字符类型。
关键字的选取应根据问题的要求而定。
【例】在高考成绩统计中将每个考生作为一个记录。每条记录包含准考证号、姓名、各科的分数和总分数等项内容。若要惟一地标识一个考生的记录,则必须用"准考证号"作为关键字。若要按照考生的总分数排名次,则需用"总分数"作为关键字。

排序的稳定性

当待排序记录的关键字均不相同时,排序结果是惟一的,否则排序结果不唯一。
在待排序的文件中,若存在多个关键字相同的记录,经过排序后这些具有相同关键字的记录之间的相对次序保持不变,该排序方法是稳定的;若具有相同关键字的记录之间的相对次序发生变化,则称这种排序方法是不稳定的。
注意:
排序算法的稳定性是针对所有输入实例而言的。即在所有可能的输入实例中,只要有一个实例使得算法不满足稳定性要求,则该排序算法就是不稳定的。

排序方法的分类

1.按是否涉及数据的内、外存交换分
在排序过程中,若整个文件都是放在内存中处理,排序时不涉及数据的内、外存交换,则称之为内部排序(简称内排序);反之,若排序过程中要进行数据的内、外存交换,则称之为外部排序。
注意:
① 内排序适用于记录个数不很多的小文件
② 外排序则适用于记录个数太多,不能一次将其全部记录放人内存的大文件。

2.按策略划分内部排序方法
可以分为五类:插入排序、选择排序、交换排序、归并排序和分配排序。

排序算法分析

1.排序算法的基本操作
大多数排序算法都有两个基本的操作:
(1) 比较两个关键字的大小;
(2) 改变指向记录的指针或移动记录本身。
注意:
第(2)种基本操作的实现依赖于待排序记录的存储方式。

2.待排文件的常用存储方式
(1) 以顺序表(或直接用向量)作为存储结构
排序过程:对记录本身进行物理重排(即通过关键字之间的比较判定,将记录移到合适的位置)

(2) 以链表作为存储结构
排序过程:无须移动记录,仅需修改指针。通常将这类排序称为链表(或链式)排序;

(3) 用顺序的方式存储待排序的记录,但同时建立一个辅助表(如包括关键字和指向记录位置的指针组成的索引表)
排序过程:只需对辅助表的表目进行物理重排(即只移动辅助表的表目,而不移动记录本身)。适用于难于在链表上实现,仍需避免排序过程中移动记录的排序方法。

3.排序算法性能评价
(1) 评价排序算法好坏的标准
评价排序算法好坏的标准主要有两条:
① 执行时间和所需的辅助空间
② 算法本身的复杂程度

(2) 排序算法的空间复杂度
若排序算法所需的辅助空间并不依赖于问题的规模n,即辅助空间是O(1),则称之为就地排序(In-PlaceSou)。
非就地排序一般要求的辅助空间为O(n)。

(3) 排序算法的时间开销
大多数排序算法的时间开销主要是关键字之间的比较和记录的移动。有的排序算法其执行时间不仅依赖于问题的规模,还取决于输入实例中数据的状态。

文件的顺序存储结构表示

#define n l00 //假设的文件长度,即待排序的记录数目
typedef int KeyType; //假设的关键字类型
typedef struct{ //记录类型
KeyType key; //关键字项
InfoType otherinfo;//其它数据项,类型InfoType依赖于具体应用而定义
}RecType;
typedef RecType SeqList[n+1];//SeqList为顺序表类型,表中第0个单元一般用作哨兵
注意:
若关键字类型没有比较算符,则可事先定义宏或函数来表示比较运算。
【例】关键字为字符串时,可定义宏"#define LT(a,b)(Stromp((a),(b))<0)"。那么算法中"a<b"可用"LT(a,b)"取代。若使用C++,则定义重载的算符"<"更为方便。

按平均时间将排序分为四类:

(1)平方阶(O(n2))排序
一般称为简单排序,例如直接插入、直接选择和冒泡排序;

(2)线性对数阶(O(nlgn))排序
如快速、堆和归并排序;

(3)O(n1+£)阶排序
£是介于0和1之间的常数,即0<£<1,如希尔排序;

(4)线性阶(O(n))排序
如桶、箱和基数排序。

各种排序方法比较

简单排序中直接插入最好,快速排序最快,当文件为正序时,直接插入和冒泡均最佳。

影响排序效果的因素

因为不同的排序方法适应不同的应用环境和要求,所以选择合适的排序方法应综合考虑下列因素:
①待排序的记录数目n;
②记录的大小(规模);
③关键字的结构及其初始状态;
④对稳定性的要求;
⑤语言工具的条件;
⑥存储结构;
⑦时间和辅助空间复杂度等。

不同条件下,排序方法的选择

(1)若n较小(如n≤50),可采用直接插入或直接选择排序。
当记录规模较小时,直接插入排序较好;否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人,应选直接选择排序为宜。
(2)若文件初始状态基本有序(指正序),则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜;
(3)若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序。
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;
堆排序所需的辅助空间少于快速排序,并且不会出现快速排序可能出现的最坏情况。这两种排序都是不稳定的。
若要求排序稳定,则可选用归并排序。但本章介绍的从单个记录起进行两两归并的 排序算法并不值得提倡,通常可以将它和直接插入排序结合在一起使用。先利用直接插入排序求得较长的有序子文件,然后再两两归并之。因为直接插入排序是稳定的,所以改进后的归并排序仍是稳定的。

4)在基于比较的排序方法中,每次比较两个关键字的大小之后,仅仅出现两种可能的转移,因此可以用一棵二叉树来描述比较判定过程。
当文件的n个关键字随机分布时,任何借助于"比较"的排序算法,至少需要O(nlgn)的时间。
箱排序和基数排序只需一步就会引起m种可能的转移,即把一个记录装入m个箱子之一,因此在一般情况下,箱排序和基数排序可能在O(n)时间内完成对n个记录的排序。但是,箱排序和基数排序只适用于像字符串和整数这类有明显结构特征的关键字,而当关键字的取值范围属于某个无穷集合(例如实数型关键字)时,无法使用箱排序和基数排序,这时只有借助于"比较"的方法来排序。
若n很大,记录的关键字位数较少且可以分解时,采用基数排序较好。虽然桶排序对关键字的结构无要求,但它也只有在关键字是随机分布时才能使平均时间达到线性阶,否则为平方阶。同时要注意,箱、桶、基数这三种分配排序均假定了关键字若为数字时,则其值均是非负的,否则将其映射到箱(桶)号时,又要增加相应的时间。
(5)有的语言(如Fortran,Cobol或Basic等)没有提供指针及递归,导致实现归并、快速(它们用递归实现较简单)和基数(使用了指针)等排序算法变得复杂。此时可考虑用其它排序。
(6)本章给出的排序算法,输人数据均是存储在一个向量中。当记录的规模较大时,为避免耗费大量的时间去移动记录,可以用链表作为存储结构。譬如插入排序、归并排序、基数排序都易于在链表上实现,使之减少记录的移动次数。但有的排序方法,如快速排序和堆排序,在链表上却难于实现,在这种情况下,可以提取关键字建立索引表,然后对索引表进行排序。然而更为简单的方法是:引人一个整型向量t作为辅助表,排序前令t[i]=i(0≤i<n),若排序算法中要求交换R[i]和R[j],则只需交换t[i]和t[j]即可;排序结束后,向量t就指示了记录之间的顺序关系:
R[t[0]].key≤R[t[1]].key≤…≤R[t[n-1]].key
若要求最终结果是:
R[0].key≤R[1].key≤…≤R[n-1].key
则可以在排序结束后,再按辅助表所规定的次序重排各记录,完成这种重排的时间是O(n)。

‘肆’ 简述各种排序算法的优缺点

一、冒泡排序
已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先比较a[1]与 a[2]的值,若a[1]大于a[2]则交换 两者的值,否则不变。再比较a[2]与a[3]的值,若a[2]大于a[3]则交换两者的值,否则不变。再比 较a[3]与a[4],以此 类推,最后比较a[n-1]与a[n]的值。这样处理一轮后,a[n]的值一定是这组数据中最大的。再对a[1]~a[n- 1]以相同方法 处理一轮,则a[n-1]的值一定是a[1]~a[n-1]中最大的。再对a[1]~a[n-2]以相同方法处理一轮,以此类推。共处理 n-1 轮 后a[1]、a[2]、……a[n]就以升序排列了。
优点:稳定;
缺点:慢,每次只能移动相邻两个数据。

二、选择排序
每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数 据元素排完。
选择排序是不稳定的排序方法。
n 个记录的文件的直接选择排序可经过n-1 趟直接选择排序得到有序结果:
①初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空。
②第1 趟排序 在无序区R[1..n]中选出关键字最小的记录R[k],将它与无序区的第1 个记录R[1]交换,使R[1..1]和R[2..n]分别变 为记录个数增加1 个的新有序区和记录个数减少1 个的新无序区。
③第i 趟排序
第i 趟排序开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(1≤i≤n-1)。该趟 排序从当前无序区中选出关键字最 小的记录 R[k],将它与无序区的第1 个记录R 交换,使R[1..i]和R 分别变为记录个数增加1 个的新有序区和记录个数减少 1 个的新无序区。
这样,n 个记录的文件的直接选择排序可经过n-1 趟直接选择排序得到有序结果。
优点:移动数据的次数已知(n-1 次);
缺点:比较次数多。

三、插入排序
已知一组升序排列数据a[1]、a[2]、……a[n],一组无序数据b[1]、 b[2]、……b[m],需将二者合并成一个升序数列。 首先比较b[1]与a[1]的值,若b[1]大于a[1],则跳过,比较b[1]与a[2]的值, 若b[1]仍然大于a[2],则继续跳过,直 到b[1]小于a 数组中某一数据a[x],则将a[x]~a[n]分别向后移动一位,将b[1]插入到原来 a[x]的位置这就完成了b[1] 的插入。b[2]~b[m]用相同方法插入。(若无数组a,可将b[1]当作n=1 的数组a)
优点:稳定,快;
缺点:比较次数不一定,比较次数越少,插入点后的数据移动越多,特别是当数据总量庞大的时候,但用链表可以解决 这个问题。

四、缩小增量排序
由希尔在1959 年提出,又称希尔排序(shell 排序)。
已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。发现当n 不大时,插入 排序的效果很好。首先取一增 量d(d<n),将a[1]、a[1+d]、a[1+2d]……列为第一组,a[2]、a[2+d]、 a[2+2d]……列为第二组……,a[d]、a[2d]、a[3d]……="" 列为最后一组以次类推,在各组内用插入排序,然后取d'<d,重复上述操="" 作,直到d="1。"
优点:快,数据移动少;=""
缺点:不稳定,d="" 的取值是多少,应取多少个不同的值,都无法确切知道,只能凭经验来取。=""

五、快速排序=""
快速排序是冒泡排序的改进版,是目前已知的最快的排序方法。
="" 已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先任取数据a[x]="" 作为基准。比较a[x]与其它数据并="" 排序,使a[x]排在数据的第k="" 位,并且使a[1]~a[k-1]中的每一个数="" 据a[x],然后采 用分治的策略分别对a[1]~a[k-1]和a[k+1]~a[n] 两组数据进行快速排序。
优点:极快,数据移动少;
缺点:不稳定。

‘伍’ 归并排序的算法原理是什么

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用,归并排序将两个已排序的表合并成一个表。
归并排序基本原理

通过对若干个有序结点序列的归并来实现排序。
所谓归并是指将若干个已排好序的部分合并成一个有序的部分。

归并排序基本思想

设两个有序的子序列(相当于输入序列)放在同一序列中相邻的位置上:array[low..m],array[m + 1..high],先将它们合并到一个局部的暂存序列 temp (相当于输出序列)中,待合并完成后将 temp 复制回 array[low..high]中,从而完成排序。

在具体的合并过程中,设置 i,j 和 p 三个指针,其初值分别指向这三个记录区的起始位置。合并时依次比较 array[i] 和 array[j] 的关键字,取关键字较小(或较大)的记录复制到 temp[p] 中,然后将被复制记录的指针 i 或 j 加 1,以及指向复制位置的指针 p加 1。重复这一过程直至两个输入的子序列有一个已全部复制完毕(不妨称其为空),此时将另一非空的子序列中剩余记录依次复制到 array 中即可。

‘陆’ 在快速排序、堆排序、归并排序中,什么排序是稳定的

归并排序是稳定的排序算法。

归并排序的稳定性分析:

归并排序是把序列递归地分成短序列,递归出口是短序列只有1个元素或者2个序列,然后把各个有序的段序列合并成一个有序的长序列,不断合并直到原序列全部排好序。

可以发现,在1个或2个元素时,1个元素不会交换,2个元素如果大小相等,没有外部干扰,将不会破坏稳定性。

那么,在短的有序序列合并的过程中,稳定性是没有受到破坏的,合并过程中如果两个当前元素相等时,把处在前面的序列的元素保存在结果序列的前面,这样就保证了稳定性。所以,归并排序也是稳定的排序算法。

(6)归并算法优点扩展阅读:

算法稳定性的判断方法:

在常见的排序算法中,堆排序、快速排序、希尔排序、直接选择排序是不稳定的排序算法,而基数排序、冒泡排序、直接插入排序、折半插入排序、归并排序是稳定的排序算法。

对于不稳定的排序算法,只要举出一个实例,即可说明它的不稳定性;而对于稳定的排序算法,必须对算法进行分析从而得到稳定的特性。

需要注意的是,排序算法是否为稳定的是由具体算法决定的,不稳定的算法在某种条件下可以变为稳定的算法,而稳定的算法在某种条件下也可以变为不稳定的算法。

比如,快速排序原本是不稳定的排序方法,但若待排序记录中只有一组具有相同关键码的记录,而选择的轴值恰好是这组相同关键码中的一个,此时的快速排序就是稳定的。

参考资料来源:网络-排序算法稳定性

‘柒’ 归并排序算法是什么

归并排序(Merge Sort)是建立在归并操作上的一种有效,稳定的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。

归并操作的工作原理如下:

第一步:申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列。

第二步:设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置。

第三步:比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置。

重复步骤3直到某一指针超出序列尾。

将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。

‘捌’ java里,几种排序方法各有什么优缺点

一、冒泡排序

已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先比较 a[1]与a[2]的值,若a[1]大于a[2]则交换两者的值,否则不变。再比较a[2]与a[3]的值,若a[2]大于a[3]则交换两者的值,否则不变。再比较a[3]与a[4],以此类推,最后比较a[n-1]与a[n]的值。这样处理一轮后,a[n]的值一定是这组数据中最大的。再对 a[1]~a[n-1]以相同方法处理一轮,则a[n-1]的值一定是a[1]~a[n-1]中最大的。再对a[1]~a[n-2]以相同方法处理一轮,以此类推。共处理n-1轮后a[1]、a[2]、……a[n]就以升序排列了。

优点:稳定;

缺点:慢,每次只能移动相邻两个数据。

二、选择排序

冒泡排序的改进版。

每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。

选择排序是不稳定的排序方法。

n个记录的文件的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果:

①初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空。

②第1趟排序

在无序区R[1..n]中选出关键字最小的记录R[k],将它与无序区的第1个记录R[1]交换,使R[1..1]和R[2..n]分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。

……

③第i趟排序

第i趟排序开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(1≤i≤n- 1)。该趟排序从当前无序区中选出关键字最小的记录 R[k],将它与无序区的第1个记录R交换,使R[1..i]和R分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。

这样,n个记录的文件的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。

优点:移动数据的次数已知(n-1次);

缺点:比较次数多。

三、插入排序

已知一组升序排列数据a[1]、a[2]、……a[n],一组无序数据b[1]、 b[2]、……b[m],需将二者合并成一个升序数列。首先比较b[1]与a[1]的值,若b[1]大于a[1],则跳过,比较b[1]与a[2]的值,若b[1]仍然大于a[2],则继续跳过,直到b[1]小于a数组中某一数据a[x],则将a[x]~a[n]分别向后移动一位,将b[1]插入到原来 a[x]的位置这就完成了b[1]的插入。b[2]~b[m]用相同方法插入。(若无数组a,可将b[1]当作n=1的数组a)

优点:稳定,快;

缺点:比较次数不一定,比较次数越少,插入点后的数据移动越多,特别是当数据总量庞大的时候,但用链表可以解决这个问题。

三、缩小增量排序

由希尔在1959年提出,又称希尔排序(shell排序)。

已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。发现当n不大时,插入排序的效果很好。首先取一增量d(d<n),将a[1]、a[1+d]、a[1+2d]……列为第一组,a[2]、a[2+d]、 a[2+2d]……列为第二组……,a[d]、a[2d]、a[3d]……列为最后一组以次类推,在各组内用插入排序,然后取d'<d,重复上述操作,直到d=1。

优点:快,数据移动少;

缺点:不稳定,d的取值是多少,应取多少个不同的值,都无法确切知道,只能凭经验来取。

四、快速排序

快速排序是目前已知的最快的排序方法。

已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先任取数据 a[x]作为基准。比较a[x]与其它数据并排序,使a[x]排在数据的第k位,并且使a[1]~a[k-1]中的每一个数据<a[x],a[k+1]~a[n]中的每一个数据>a[x],然后采用分治的策略分别对a[1]~a[k-1]和a[k+1]~a[n] 两组数据进行快速排序。

优点:极快,数据移动少;

缺点:不稳定。

五、箱排序

已知一组无序正整数数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先定义一个数组x[m],且m>=a[1]、a[2]、……a[n],接着循环n次,每次x[a]++.

优点:快,效率达到O(1)

缺点:数据范围必须为正整数并且比较小

六、归并排序

归并排序是多次将两个或两个以上的有序表合并成一个新的有序表。最简单的归并是直接将两个有序的子表合并成一个有序的表。

归并排序是稳定的排序.即相等的元素的顺序不会改变.如输入记录 1(1) 3(2) 2(3) 2(4) 5(5) (括号中是记录的关键字)时输出的 1(1) 2(3) 2(4) 3(2) 5(5) 中的2 和 2 是按输入的顺序.这对要排序数据包含多个信息而要按其中的某一个信息排序,要求其它信息尽量按输入的顺序排列时很重要.这也是它比快速排序优势的地方.

‘玖’ 归并排序算法是什么呢

归并排序算法是建立在归并操作上的一种有效,稳定的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。归并操作,也叫归并算法,指的是将两个顺序序列合并成一个顺序序列的方法。

将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。

算法比较:

归并排序是稳定的排序.即相等的元素的顺序不会改变.如输入记录1(1) 3(2) 2(3) 2(4) 5(5) (括号中是记录的关键字)时输出的1(1) 2(3) 2(4) 3(2) 5(5)中的2和2是按输入的顺序。

这对要排序数据包含多个信息而要按其中的某一个信息排序,要求其它信息尽量按输入的顺序排列时很重要。归并排序的比较次数小于快速排序的比较次数,移动次数一般多于快速排序的移动次数。

速度仅次于快速排序,为稳定排序算法,一般用于对总体无序,但是各子项相对有序的数列,应用见2011年普及复赛第3题“瑞士轮”的标程。

以上内容参考:网络-归并排序

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