Happyunlimited 2019-10-26
各种排序的稳定性,时间复杂度、空间复杂度、稳定性总结如下图:
关于时间复杂度: (1)平方阶(O(n2))排序 各类简单排序:直接插入、直接选择和冒泡排序; (2)线性对数阶(O(nlog2n))排序 快速排序、堆排序和归并排序; (3)O(n1+§))排序,§是介于0和1之间的常数。 希尔排序 (4)线性阶(O(n))排序 基数排序,此外还有桶、箱排序。 关于稳定性: 稳定的排序算法:冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序 不是稳定的排序算法:选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序 #include<iostream> #include<malloc.h> using namespace std; int getdigit(int x,int d) { int a[] = {1, 1, 10}; //因为待排数据最大数据也只是两位数,所以在此只需要到十位就满足 return ((x / a[d]) % 10); //确定桶号 } void PrintArr(int ar[],int n) { for(int i = 0; i < n; ++i) cout<<ar[i]<<" "; cout<<endl; } void msdradix_sort(int arr[],int begin,int end,int d) { const int radix = 10; int count[radix], i, j; //置空 for(i = 0; i < radix; ++i) { count[i] = 0; } //分配桶存储空间 int *bucket = (int *) malloc((end-begin+1) * sizeof(int)); //统计各桶需要装的元素的个数 for(i = begin;i <= end; ++i) { count[getdigit(arr[i], d)]++; } //求出桶的边界索引,count[i]值为第i个桶的右边界索引+1 for(i = 1; i < radix; ++i) { count[i] = count[i] + count[i-1]; } //这里要从右向左扫描,保证排序稳定性 for(i = end;i >= begin; --i) { j = getdigit(arr[i], d); //求出关键码的第d位的数字, 例如:576的第3位是5 bucket[count[j]-1] = arr[i]; //放入对应的桶中,count[j]-1是第j个桶的右边界索引 --count[j]; //第j个桶放下一个元素的位置(右边界索引+1) } //注意:此时count[i]为第i个桶左边界 //从各个桶中收集数据 for(i = begin, j = 0;i <= end; ++i, ++j) { arr[i] = bucket[j]; } //释放存储空间 free(bucket); //对各桶中数据进行再排序 for(i = 0;i < radix; i++) { int p1 = begin + count[i]; //第i个桶的左边界 int p2 = begin + count[i+1]-1; //第i个桶的右边界 if(p1 < p2 && d > 1) { msdradix_sort(arr, p1, p2, d-1); //对第i个桶递归调用,进行基数排序,数位降 1 } } } void main() { int ar[] = {12, 14, 54, 5, 6, 3, 9, 8, 47, 89}; int len = sizeof(ar)/sizeof(int); cout<<"排序前数据如下:"<<endl; PrintArr(ar, len); msdradix_sort(ar, 0, len-1, 2); cout<<"排序后结果如下:"<<endl; PrintArr(ar, len); } 排序前数据如下: 12 14 54 5 6 3 9 8 47 89 排序后结果如下: 3 5 6 8 9 12 14 47 54 89 第二种方式排序基数 : #include<iostream> #include<malloc.h> using namespace std; #define MAXSIZE 10000 int getdigit(int x,int d) { int a[] = {1, 1, 10, 100}; //最大三位数,所以这里只要百位就满足了。 return (x/a[d]) % 10; } void PrintArr(int ar[],int n) { for(int i = 0;i < n; ++i) { cout<<ar[i]<<" "; } cout<<endl; } void lsdradix_sort(int arr[],int begin,int end,int d) { const int radix = 10; int count[radix], i, j; int *bucket = (int*)malloc((end-begin+1)*sizeof(int)); //所有桶的空间开辟 //按照分配标准依次进行排序过程 for(int k = 1; k <= d; ++k) { //置空 for(i = 0; i < radix; i++) { count[i] = 0; } //统计各个桶中所盛数据个数 for(i = begin; i <= end; i++) { count[getdigit(arr[i], k)]++; } //count[i]表示第i个桶的右边界索引 for(i = 1; i < radix; i++) { count[i] = count[i] + count[i-1]; } //把数据依次装入桶(注意装入时候的分配技巧) for(i = end;i >= begin; --i) //这里要从右向左扫描,保证排序稳定性 { j = getdigit(arr[i], k); //求出关键码的第k位的数字, 例如:576的第3位是5 bucket[count[j]-1] = arr[i]; //放入对应的桶中,count[j]-1是第j个桶的右边界索引 --count[j]; //对应桶的装入数据索引减一 } //注意:此时count[i]为第i个桶左边界 //从各个桶中收集数据 for(i = begin,j = 0; i <= end; ++i, ++j) { arr[i] = bucket[j]; } } free(bucket); } void main() { int br[10] = {20, 80, 90, 589, 998, 965, 852, 123, 456, 789}; cout<<"原数据如下:"<<endl; PrintArr(br,10); lsdradix_sort(br, 0, 9, 3); cout<<"排序后数据如下:"<<endl; PrintArr(br, 10); } /* 原数据如下: 20 80 90 589 998 965 852 123 456 789 排序后数据如下: 20 80 90 123 456 589 789 852 965 998