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c语言数字排列和算法思路 冒泡排序 快速排序算法理解及C程序实现

时间:2018-12-05 13:09:12

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c语言数字排列和算法思路 冒泡排序 快速排序算法理解及C程序实现

前言:关于 快速排序算法的相关理解,本文借鉴了 啊哈磊 老师的《常用排序——快速排序》 ,在此向作者 致敬,写的挺好。

目录

一、冒泡排序

二、快速排序

三、小结

一、冒泡排序

冒泡排序是各种教材中 经常提到的一种排序 方法,基本思想就是:

① 从数组的头部开始,比较相邻两个数,如果第1个数比第2个数大,就交换他们两个。也就是让较大

的数逐渐往后 移动,直到数组的末尾,经过第一轮的比较,就可以找到最大的元素,并将它移动到最后一个位置。

② 第一轮结束后,继续第二轮,仍然从数组的头部开始比较,直到数组的倒数第2个元素为止,经过第2轮比较,就可以找到次大的元素,并将它放到倒数第二个位置。

③ 一次类推,经过n-1轮“冒泡”后,就可以将所有的元素都排列好。

C程序代码如下:

/*

* 冒泡排序函数。

*

* src:数据源指针。

*

* n : 数组大小。

*

* 注意 :经过排序后,会打乱 src 源数组,呈递增排序。

*/

void bubbleSort(int *src, int n)

{

int i = 0, j = 0, tmp = 0;

for(i = n - 1; i > 0; --i){

for(j = 0; j < i; ++j){

if(src[j] > src[j + 1]){

tmp = src[j];

src[j] = src[j + 1];

src[j + 1] = tmp; //数据交换

}

}

}

}

二、快速排序

快速排序是对冒泡排序的一种优化,平均效率较高,为什么说平均效率高呢?如果数组的元素大小是递减排列,那么快速排序法与冒泡法的效率是一样的,只有数组元素随机排列时,其平均效率才比较高。快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法。(分治翻译的不太容易理解,应该是 分段)。

该方法的基本思想是:

① 先从数组中取出一个数作为基准数(一般取第一个数)。

② 分区过程:将比这个数大的数全部放到它的右边,小于或等于它的数,全放到它的左边。

③ 经过步骤②,我们取的那个基数就在整个数组的中间某个位置(不一定正中间),将整个数组分成了两段,左边是小于基数的一段,而右边是大于基数的一段。然后再分别对左右两段区间重复步骤②,直到各个区 间只有一个数。

下面参考 啊哈磊 老师的讲解,再来分析一下,具体操作步骤:

啊哈磊老师的 C 程序代码,需要定义好全局 数组缓冲 区,我对其进行了修改,可以作为一个通用的“快速排序”函数,程序代码如下:

/*

* 快速排序算法 函数

*

* src : 要进行排序的数据指针。

*

* num :数组元素个数

*

* 说明: 排序完成后,会改变src原来的数据顺序,数组元素呈递增排序。

*/

void quick_sort(int *src, int num)

{

int i,j,t,temp;

if(num < 2)

return;

temp = src[0];

i = 0;

j = num - 1;

while(i != j){

//from right to left- first

while((src[j] >= temp) && (i < j))

j--;

//from left to right

while((src[i] <= temp) && (i < j))

i++;

//find ok

if(i < j){

t = src[i];

src[i] = src[j];

src[j] = t;

}

}

src[0] = src[i];

src[i] = temp;

quick_sort(src, i);

quick_sort(&src[i + 1], num - i - 1);

}

程序测试可用。

三、小结

快速排序算法的平均效率要高于冒泡排序算法,不过由于使用了递归的思路,所以对于数据量比较小的,还是使用冒泡排序算法,对于数据量比较大的,推荐使用快速排序算法。

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