三大基础排序算法(冒泡排序,选择排序,插入排序)

木杉乀

发布于 2021-04-01 18:24:14

58700

代码可运行

文章被收录于专栏：木杉の小屋木杉の小屋

运行总次数：0

代码可运行

三大基础排序算法(冒泡,选择,插入)

一.冒泡排序法

原理解析:

时间复杂度: O(n²)

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

代码实现:

通过两层循环全套实现

外层循环:冒泡趟数

内层循环:冒泡次数

注意:

1 每多排好一个数据,可以将内层循环次数减少一次,从而提高效率.

2 总共只需要为n - 1个数据排序,剩下的一个是最小值,不需要再排序

int main() {
	// 定义一个未序一维数组
	int arr[10] = { 1,3,6,9,5,8,-1,2,5,7 };

	// 冒泡排序
	// 外层循环: 控制比较的"趟数",每一趟排好一个数据
	for (int i = 9; i > 0; i--)
	{
		// 内层循环: 控制比较的"次数"
		// 次数受外层循环控制 每趟少比较一次
		for (int j = 0; j < i; j++) {
			// 比较大小
			// 当前数据比后一个大
			if (arr[j] > arr[j + 1]) {
				// 交换
				arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
				arr[j + 1] = arr[j] ^ arr[j + 1];
				arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
			}
		}
	}
    
    // 输出
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ",arr[i]);
	}

	return 0;
}

二.选择排序法

原理解析:

时间复杂度: O(n^2)

首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

代码实现:

两层循环嵌套,内层循环寻找最大值的下标

注意:

选择最大值的时候假定第一个数据是最大的碰到比他大的就更新下标
每次循环之前最大值的下标要重置

#include

int main() {
	// 定义一个未序一维数组
	int arr[10] = { 1,3,6,9,5,8,-1,2,5,7 };

	// 选择排序
	int maxIndex = 0;
	int temp;
	for (int i = 9; i > 0; i--)
	{
		maxIndex = 0;
		for (int j = 0; j <= i; j++) {
			if (arr[maxIndex] < arr[j]) {
				maxIndex = j;
			}
		}
		if (maxIndex != i) {
			temp = arr[maxIndex];
			arr[maxIndex] = arr[i];
			arr[i] = temp;
		}
	}
    
    // 输出
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ",arr[i]);
	}

	return 0;
}

三.插入排序法

原理解析:

时间复杂度: O(N^(1-2))

将元素插入到一个已序数组中相应的位置

没有排序的数组,无论是升序还降序,最前面的元素(单个元素)都可以视为已序

代码实现:

将最前面的元素视为已序数组,按照排序规则选择位置插入.

两层循环嵌套.

外层循环: 数据个数

内层循环: 控制比较的次数

#include

int main() {
	// 定义一个未序一维数组
	int arr[10] = { 1,3,6,9,5,8,-1,2,5,7 };

	// 插入排序
	for (int i = 1; i < 10; i++)  // 进行9次排序(第0个元素当做已序)
	{
		// 内层循环: arr[i]从arr[1]开始比较
		for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
			// 比较
			if (arr[j + 1] < arr[j]) {
				// 如果后面的值小于(升序)/大于(降序)前面的值则交换
				arr[j + 1] = arr[j + 1] ^ arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1] ^ arr[j];
				arr[j + 1] = arr[j + 1] ^ arr[j];
			}
			else break; // 减少多余的判断
		}
	}
    
    // 输出
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ",arr[i]);
	}

	return 0;
}

r[j + 1] ^ arr[j];
			}
			else break; // 减少多余的判断
		}
	}
    
    // 输出
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ",arr[i]);
	}

	return 0;
}