數(shù)據(jù)排序

前言

這次會介紹一些排序的方法贬蛙,有些我會只說方法,思路锰提。重點講c++自帶函數(shù)sort
這篇文章不會涉及快排曙痘,因為寫快排的博客實在太多啦。立肘。而且我覺得大多數(shù)人應(yīng)該都會边坤。

選擇排序

基本思想:每次把最大(或最小)的一個元素放在待排序數(shù)組的最前谅年,然后縮小待排序數(shù)組茧痒,直到全部排序完成
例子:
原始數(shù)組:[49 38 65 97 76]
第一次:38[49 65 97 76]
第二次:38 49[65 97 76]
第三次:38 49 65[97 76]
第四次:38 49 65 76 [97]
最后一次:38 49 65 76 97
這個的實現(xiàn)方法太暴力了,就不附上源碼融蹂,有興趣的話可以自己試著寫一下

冒泡排序

基本思想:一個數(shù)組旺订,每次抓相鄰的兩個元素來比較,如果滿足大小關(guān)系超燃,就繼續(xù)区拳,如果不滿足就交換。
步驟:
1.讀入數(shù)據(jù)存在a數(shù)組中
2.比較相鄰的前后兩個數(shù)據(jù)意乓,如果前面的數(shù)據(jù)大于(或小于)后面的數(shù)據(jù)樱调,就把兩個數(shù)據(jù)交換。
3.對數(shù)組的第0個數(shù)據(jù)到n-1個數(shù)據(jù)進行一次遍歷后,最大(或最邪柿琛)的一個數(shù)就“冒”到數(shù)組第n-1個位置圣猎。
4.n=n-1,如果n不為0就重復(fù)前面兩步菩颖,否則排序完成样漆。
源碼:

for(int i=n-1;i>=1;i--)//進行n-1輪冒泡
{
    for(int j=0;j<=i;j++)//每輪進行i次比較
    {
        if(a[j]>a[j+1])
        {
            swap(a[j],a[j+1]);//交換相鄰兩個元素,注:swap需要using namespace std;這一句
        }
    }
}

插入排序

基本思想:就像打撲克牌抽牌的時候一樣晦闰,邊抽牌放祟,邊放在恰當(dāng)?shù)奈恢茫ネ昱频臅r候呻右,手上的牌就已經(jīng)排好序了跪妥。
在讀入一個元素的時候,在已經(jīng)排好的序列中声滥,搜尋他的正確位置(前面的元素比他小眉撵,后面的元素比他大)。但是在插入一個元素之前落塑,需要把元素后面的每一個元素向后挪一位纽疟。
也是暴力算法,時間效率不高憾赁,不是很推薦污朽。
有興趣的同學(xué)可以自己去寫一下試試。

桶排序

典型的犧牲空間省時間
基本思想:若要排序的元素的值在一個明顯有限范圍內(nèi)時龙考,可以設(shè)計有限個有序桶蟆肆,把待排序的值裝入對應(yīng)的桶,桶號就是待排序的值晦款,順序輸出各桶的值炎功,就得到有序排列。
源碼

for(int i=1;i<=n;i++)
{
    cin>>a;
    b[a]++;//裝桶
}

值得一提的是缓溅,在裝入之前蛇损,要把b數(shù)組清空。
然后只需要輸出b數(shù)組所有不為零的元素即可坛怪。

歸并排序

歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法州藕,這是采用分治法的一個很好的典型。

主要思路

將已有序的字序列合并酝陈,得到完全的有序序列床玻,就是先使小的子序列有序,在使子序列段間有序沉帮。還記得分治算法的基礎(chǔ)思路嗎锈死?就是把大的問題分解成小的問題贫堰,在逐步解決小的問題,從而解決大的問題待牵。
這里給出偽代碼(不是我寫的)
是遞歸實現(xiàn)其屏,所以比較好懂,代碼注釋是我加的缨该。

void merge(int a[],int n,int left,int mid,int right)
{
    int n1=mid-left,n2=right-mid;//注意此處n1,n2不是指針偎行,而是表示區(qū)間長度
    for(int i=0;i<n1;i++)
        L[i]=a[left+i];//操作左子序列
    for(int i=0;i<n2;i++)
        R[i]=a[mid+i];//操作右子序列
    L[n1]=R[n2]=INF;
    int i=0,j=0;
    for(int k=left;k<right;k++)//把子序列整合到一個序列中
    {
        if(L[i]<=R[j])
            a[k]=L[i++];
        else
            a[k]=R[j++];
    }
}
void mergesort(int a[],int n,int left,int right)
{
    if(left+1<right)
    {
        int mid=(left+right)/2;//找到中間的元素,方便分解左子序列和右子序列
        mergesort(a,n,left,mid);//分解左子序列
        mergesort(a,n,mid,right);//分解右子序列
        merge(a,n,left,mid,right);//合并左右子序列贰拿,從而得到一個已被排好序的數(shù)組
    }
}

歸并排序的時間復(fù)雜度是o(nlogn)速度較快蛤袒,同時它是最穩(wěn)定的排序。

sort

其實我我最想介紹的就是這個膨更。它非常好用妙真,基本可以應(yīng)付任何排序的需要,甚至都可以對結(jié)構(gòu)體進行排序荚守。
sort需要的頭文件:

#include<algorithm>

sort的格式(用法):假如你的數(shù)組a,是從a[0]開始儲存的珍德,并且數(shù)組長度為n,那么sort這么寫:

sort(a,a+n,comp);

假如你的數(shù)組a是從a[1]開始存儲的矗漾,那么sort這么寫:

sort(a+1,a+n+1,comp);//注意要寫+1

comp

事實上你可以給這個函數(shù)取個別的名字锈候,沒有規(guī)定它必須叫啥,總之要寫在那個位置就是了敞贡。
comp是讓sort神化的一個主要原因泵琳。
comp就像是你制定的規(guī)則,它會按照你制定的規(guī)則來嫡锌。
comp不是一定要打,如果不打comp的話他就回默認從小到大排序琳钉。
下面我會舉幾個例子來說明comp的用法势木。

一般數(shù)據(jù)類型排序

假如你想從大到小排序

inline void comp(int x,int y)//其實這個x和y你可以自己取名字,對于其他類型你只需要把int改成其他類型
{
return x>y;//其實這里很形象歌懒,你的數(shù)組的每一項都大于它的后一項
}

從小到大的comp函數(shù)你肯定也會寫了啦桌。
值得一提的是:sort也可以排序string類型,char類型及皂。
string類型的會按照字典序排序甫男。

結(jié)構(gòu)體排序

假設(shè)你有這樣一個結(jié)構(gòu)體

struct student
{
       string name;
       int points;
}

假如你要按照points為關(guān)鍵字,從大到小排序验烧。

bool comp(student x,student y)//注意這里要寫結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)名稱
{
        return x.points>y.points;
}

是不是很簡單呢板驳?
升級一下:假如分數(shù)相同,那么把名字作為第二關(guān)鍵字碍拆,按字典序降序排

bool comp(student x,student y)
{
         if(x.points==y.points)
                   return x.name<y.name;
         return x.points>y.points;
}

其實也就是加一個特殊判斷罷了若治。
說一下慨蓝,sort的時間復(fù)雜度和快排的一樣。

ending

排序是各大競賽中很重要的一項基本功端幼,許多算法都是建立在排序基礎(chǔ)上的礼烈。有些貪心題可以直接排序,然后就輸出了婆跑。
說了那么多此熬。。你自己去用用滑进?

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