最近将之前的算法知识进行梳理,总结了几种常见的排序算法。废话不多说,上图上代码,看解析
冒泡排序
原理:
1.临近的数字两两进行比较,按照从小到大或者从大到小的顺序进行交换。
2.这样一趟过去后,最大或最小的数字被交换到了最后一位。
3.然后再从头开始进行两两比较交换,直到倒数第二位时结束。
void bubble_sort(int a[], int n)
{
int i,j,temp;
for (j = 0; j < n-1; j++) {
for (i = 0; i < n - 1 - j; i++) {
if (a[i] > a[i + 1]) {
temp = a[I];
a[i] = a[i + 1];
a[i + 1] = temp;
}
}
}
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int a[6] = {9,6,2,7,1,8};
bubble_sort(a, 6);
}
return 0;
}
快速排序
原理:
快速排序是对冒泡排序的一种改进,基本思想是,通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对两部分记录继续进行排序。
void quick_sort(int *a, int left, int right)
{
if(left > right){
return;
}
int i = left;
int j = right;
int key = a[left];
while (i < j) {
while (i < j && key <= a[j]) {
j--;
}
a[i] = a[j];
while (i < j && key >= a[i]) {
I++;
}
a[j] = a[I];
}
a[i] = key;
//两边分别递归
quick_sort(a, left, i - 1);
quick_sort(a, i + 1, right);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int a[6] = {6,2,7,3,8,9};
//第二个参数:起始索引
//第三个参数:结束索引
quick_sort(a,0,5);
}
return 0;
}
创建变量i=0(指向第一个数据), j=5(指向最后一个数据), k=6(赋值为第一个数据的值)。
选择排序
原理:
从所有序列中先找到最小的,然后放到第一个位置。之后再看剩余元素中最小的,放到第二个位置……以此类推,就可以完成整个的排序工作了。
void select_sort(int a[], int n)
{
for (int i = 0; i < n; i++) {
int temp = 0;
int min = a[I];
int index = I;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (a[j] < min) {
min = a[j];
index = j;
}
}
temp = a[I];
a[i] = min;
a[index] = temp;
}
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int a[6] = {9,6,2,7,1,8};
select_sort(a,6);
}
return 0;
}
归并排序
原理:
用二分法将数组分割,直到每个分组里都只有一个元素。所以此时我们就得到了若干个有序数组。(每个数组里只有一个元素)
NSMutableArray * array = [NSMutableArray arrayWithObjects:@6,@1,@7,@5,@8,@2,@4,@3, nil];
//调用排序
[self mergeSortArray:array];
- (void)mergeSortArray:(NSMutableArray *)array {
//创建一个副本数组
NSMutableArray * auxiliaryArray = [[NSMutableArray alloc]initWithCapacity:array.count];
//对数组进行第一次二分,初始范围为0到array.count-1
[self mergeSort:array auxiliary:auxiliaryArray low:0 high:array.count-1];
}
- (void)mergeSort:(NSMutableArray *)array auxiliary:(NSMutableArray *)auxiliaryArray low:(int)low high:(int)high {
//递归跳出判断
if (low>=high) {
return;
}
//对分组进行二分
int middle = (high - low)/2 + low;
//对左侧的分组进行递归二分 low为第一个元素索引,middle为最后一个元素索引
[self mergeSort:array auxiliary:auxiliaryArray low:low high:middle];
//对右侧的分组进行递归二分 middle+1为第一个元素的索引,high为最后一个元素的索引
[self mergeSort:array auxiliary:auxiliaryArray low:middle + 1 high:high];
//对每个有序数组进行回归合并
[self merge:array auxiliary:auxiliaryArray low:low middel:middle high:high];
}
- (void)merge:(NSMutableArray *)array auxiliary:(NSMutableArray *)auxiliaryArray low:(int)low middel:(int)middle high:(int)high {
//将数组元素复制到副本
for (int i=low; i<=high; i++) {
auxiliaryArray[i] = array[I];
}
//左侧数组标记
int leftIndex = low;
//右侧数组标记
int rightIndex = middle + 1;
//比较完成后比较小的元素要放的位置标记
int currentIndex = low;
while (leftIndex <= middle && rightIndex <= high) {
//此处是使用NSNumber进行的比较,你也可以转成NSInteger再比较
if ([auxiliaryArray[leftIndex] compare:auxiliaryArray[rightIndex]]!=NSOrderedDescending) {
//左侧标记的元素小于等于右侧标记的元素
array[currentIndex] = auxiliaryArray[leftIndex];
currentIndex++;
leftIndex++;
}else{
//右侧标记的元素小于左侧标记的元素
array[currentIndex] = auxiliaryArray[rightIndex];
currentIndex++;
rightIndex++;
}
}
//如果完成后左侧数组有剩余
if (leftIndex <= middle) {
for (int i = 0; i<=middle - leftIndex; i++) {
array[currentIndex +i] = auxiliaryArray[leftIndex +I ];
}
}
}
将两个有序数组合并为一个数组
归并排序
总结
名称 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | 是否稳定 |
---|---|---|---|
冒泡排序 | O(n^2) | O(1) | 是 |
快速排序 | O(nlogn) | O(logn) | 否 |
选择排序 | O(n^2) | O(1) | 否 |
归并排序 | O(nlogn) | O(n) | 是 |
在实际应用中,根据需求选择合适的排序算法。
其他常用的排序算法还有:插入排序,堆排序,桶排序。