A. 誰能幫我具體分析下插入排序、冒泡排序、選擇排序三種方法的優劣著重分析三種排序所耗費的時間,穩定性
排序方法 最壞時間復雜度 最好時間復雜度 平均時間復雜度 穩定性
直接插入 O(n2) O(n) O(n2) 穩定
簡單選擇 O(n2) O(n2) O(n2) 不穩定
起泡排序 O(n2) O(n) O(n2) 穩定
快速排序 O(n2) O(nlog2n) O(nlog2n) 不穩定
堆排序 O(nlog2n) O(nlog2n) O(nlog2n) 不穩定
歸並排序 O(nlog2n) O(nlog2n) O(nlog2n) 穩定
B. 簡述各種排序演算法的優缺點
一、冒泡排序
已知一組無序數據a[1]、a[2]、……a[n],需將其按升序排列。首先比較a[1]與 a[2]的值,若a[1]大於a[2]則交換 兩者的值,否則不變。再比較a[2]與a[3]的值,若a[2]大於a[3]則交換兩者的值,否則不變。再比 較a[3]與a[4],以此 類推,最後比較a[n-1]與a[n]的值。這樣處理一輪後,a[n]的值一定是這組數據中最大的。再對a[1]~a[n- 1]以相同方法 處理一輪,則a[n-1]的值一定是a[1]~a[n-1]中最大的。再對a[1]~a[n-2]以相同方法處理一輪,以此類推。共處理 n-1 輪 後a[1]、a[2]、……a[n]就以升序排列了。
優點:穩定;
缺點:慢,每次只能移動相鄰兩個數據。
二、選擇排序
每一趟從待排序的數據元素中選出最小(或最大)的一個元素,順序放在已排好序的數列的最後,直到全部待排序的數 據元素排完。
選擇排序是不穩定的排序方法。
n 個記錄的文件的直接選擇排序可經過n-1 趟直接選擇排序得到有序結果:
①初始狀態:無序區為R[1..n],有序區為空。
②第1 趟排序 在無序區R[1..n]中選出關鍵字最小的記錄R[k],將它與無序區的第1 個記錄R[1]交換,使R[1..1]和R[2..n]分別變 為記錄個數增加1 個的新有序區和記錄個數減少1 個的新無序區。
③第i 趟排序
第i 趟排序開始時,當前有序區和無序區分別為R[1..i-1]和R(1≤i≤n-1)。該趟 排序從當前無序區中選出關鍵字最 小的記錄 R[k],將它與無序區的第1 個記錄R 交換,使R[1..i]和R 分別變為記錄個數增加1 個的新有序區和記錄個數減少 1 個的新無序區。
這樣,n 個記錄的文件的直接選擇排序可經過n-1 趟直接選擇排序得到有序結果。
優點:移動數據的次數已知(n-1 次);
缺點:比較次數多。
三、插入排序
已知一組升序排列數據a[1]、a[2]、……a[n],一組無序數據b[1]、 b[2]、……b[m],需將二者合並成一個升序數列。 首先比較b[1]與a[1]的值,若b[1]大於a[1],則跳過,比較b[1]與a[2]的值, 若b[1]仍然大於a[2],則繼續跳過,直 到b[1]小於a 數組中某一數據a[x],則將a[x]~a[n]分別向後移動一位,將b[1]插入到原來 a[x]的位置這就完成了b[1] 的插入。b[2]~b[m]用相同方法插入。(若無數組a,可將b[1]當作n=1 的數組a)
優點:穩定,快;
缺點:比較次數不一定,比較次數越少,插入點後的數據移動越多,特別是當數據總量龐大的時候,但用鏈表可以解決 這個問題。
四、縮小增量排序
由希爾在1959 年提出,又稱希爾排序(shell 排序)。
已知一組無序數據a[1]、a[2]、……a[n],需將其按升序排列。發現當n 不大時,插入 排序的效果很好。首先取一增 量d(d<n),將a[1]、a[1+d]、a[1+2d]……列為第一組,a[2]、a[2+d]、 a[2+2d]……列為第二組……,a[d]、a[2d]、a[3d]……="" 列為最後一組以次類推,在各組內用插入排序,然後取d'<d,重復上述操="" 作,直到d="1。"
優點:快,數據移動少;=""
缺點:不穩定,d="" 的取值是多少,應取多少個不同的值,都無法確切知道,只能憑經驗來取。=""
五、快速排序=""
快速排序是冒泡排序的改進版,是目前已知的最快的排序方法。
="" 已知一組無序數據a[1]、a[2]、……a[n],需將其按升序排列。首先任取數據a[x]="" 作為基準。比較a[x]與其它數據並="" 排序,使a[x]排在數據的第k="" 位,並且使a[1]~a[k-1]中的每一個數="" 據a[x],然後采 用分治的策略分別對a[1]~a[k-1]和a[k+1]~a[n] 兩組數據進行快速排序。
優點:極快,數據移動少;
缺點:不穩定。