C语言分析基础排序算法——插入排序

目录

插入排序

直接插入排序

希尔排序

希尔排序基本思路解析

希尔排序优化思路解析

完整希尔排序文件


插入排序

直接插入排序

所谓直接插入排序,即每插入一个数据和之前的数据进行大小比较,如果较大放置在后面,较小放置在前面,具体思路分析如下:

//以下面的数组为例
int data[] = { 23,34,84,99,67,26,21,89 };

参考代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <stdio.h>void DirectInsert_sort(int* data, int sz)
{// 遍历数组for (int i = 1; i < sz; i++){int tmp = data[i];//获取数组的当前元素int end = i - 1;//获取数组的当前元素的上一个元素//当遇到比tmp大数值时,挪动数据,直到遇到比当前数据小的数据时跳出循环while (end >= 0){if (data[end] > tmp){data[end + 1] = data[end];end--;}else{break;}}//在end的后一个位置插入数据,插入完毕后直接更新i和end继续比较data[end + 1] = tmp;}
}int main()
{int data[] = { 23,34,84,99,67,26,21,89 };int sz = sizeof(data) / sizeof(int);DirectInsert_sort(data, sz);//打印排序后的数组for (int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", data[i]);}return 0;
}
输出结果:
21 23 26 34 67 84 89 99

通过分析可以得出直接插入排序在最坏的情况下(数据为完全逆序的状态)时间复杂度为O(N2),而在最好的情况下(已经为有序状态,只需要遍历一遍数据即可),时间复杂度为O(N)

希尔排序

希尔排序基本思路解析

希尔排序的基本思路是将一组数据按照间隔值gap分成gap组,对各组进行插入排序,这一步被称作预排序,接着再使用直接插入排序对整体再进行一次排序,具体过程如下

//希尔排序基础思路
void ShellSort(int* data, int sz)
{int gap = 3;//首先进行三组预排序for (int i = 0; i < gap; i++){//每一组的排序for (int j = gap + i; j < sz; j += gap){int end = j - gap;int tmp = data[j];while (end >= 0){if (data[end] > tmp){data[end + gap] = data[end];end -= gap;}else{break;}}data[end + gap] = tmp;}}//最后进行整体插入排序gap = 1;for (int i = gap; i < sz; i += gap){int end = i - 1;int tmp = data[i];while (end >= 0){if (data[end] > tmp){data[end + gap] = data[end];end--;}else{break;}}data[end + gap] = tmp;}
}

希尔排序优化思路解析

以上思路只是简单的分析,接下来对细节进行分析优化,具体思路如下

首先是间隔值gapgap决定了分组的数量,也间接决定了最大值走到最后需要的次数,当gap特别大时,最大值很快就会到数据的最末尾,但是同时整体越不接近需要的升序;相反,当gap特别小时,最大值到数据末尾的次数变多,同时整体越接近有序,所以gap数值不容易确定,但是一般取gap为整体的1/3或者取1/2,即gap = size / 3gap = size / 2 (size是数组长度)

第二个问题,如果将预排序和最后的插入排序分开写,那么需要写五个循环,三层循环解决预排序,两层循环解决最后的插入排序,所以可以考虑将预排序与直接插入排序放在一起,达到在同一个循环中解决问题

可以考虑将每一次循环变量移动的位置改为移动一位,代替原来的一次移动gap位,如下图所示

而改进后的思路与原来的思路对比:原来的思路是先排一组,排完一组后再排第二组,而改进后的思路是遇到i当前位置是哪一组的就排哪一组的数据,但是需要注意的是,当前的tmp所在位置为下一个相差gap的位置,该位置需要有确切的数值可以与end进行比较,所以tmp不能越界,假设当前tmp为3,数组最大下标为7,也就是tmp所在的下标最大只能为7,即i + gap不能超过7,故i最大只能为4,所以i不能超过5

接下来是如何处理预排序和之后的直接排序放在一起的问题,对于这个问题,首先就是gap不能为一个固定值,如果gap为固定的某一个数值,例如3,那么预排序和直接插入排序还是需要两组循环才能解决,鉴于gap最后需要回到1,可以考虑从gap/3分组开始,当预排序完gap为3的一组时,接下来排gap为2的一组,最后着排gap为1的一组,因为第一次gap为3时已经将数据处理了一遍,而gap数值越小,就会使预排序的结果更接近预期的排序结果,所以可以考虑gap = gap / 3,每执行完一次预排序就更换一次gap间隔值,从而达到预排序与最后的直接插入排序放在一起,因为当gap为1时也可以满足预排序的思路,故放在一起也不会有任何冲突,只是间隔值从3变成了1,但是需要注意一个问题,当gap小于3时,gap最后的商为0,导致gap无法取到1,所以需要写成gap = gap / 3 + 1

//希尔排序优化思路
void ShellSort_modified(int* data, int sz)
{int gap = sz;while (gap > 1){gap = gap / 3 + 1;// 此处加1是为了确保最后一个gap一定为1,因为最后的直接插入排序是整体各自比较for (int i = 0; i < sz - gap; i++){int end = i;int tmp = data[i + gap];while (end >= 0){if (data[end] > tmp){data[end + gap] = data[end];end -= gap;}else{break;}}data[end + gap] = tmp;}}    
}

完整希尔排序文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <stdio.h>//希尔排序优化思路
void ShellSort_modified(int* data, int sz)
{int gap = sz;while (gap > 1){gap = gap / 3 + 1;// 此处加1是为了确保最后一个gap一定为1,因为最后的直接插入排序是整体各自比较for (int i = 0; i < sz - gap; i++){int end = i;int tmp = data[i + gap];while (end >= 0){if (data[end] > tmp){data[end + gap] = data[end];end -= gap;}else{break;}}data[end + gap] = tmp;}}    
}int main()
{int data[] = { 23,34,84,99,67,26,21,89 };int sz = sizeof(data) / sizeof(int);ShellSort_modified(data, sz);for (int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", data[i]);}return 0;
}
输出结果:
21 23 26 34 67 84 89 99

希尔排序总结:

  1. 希尔排序是对直接插入排序的优化
  2. gap > 1时都是预排序,目的是让数组更接近于有序。当gap == 1时,数组已经接近有序的了,这样就会很快。这样整体而言,可以达到优化的效果。我们实现后可以进行性能测试的对比
  3. 希尔排序的时间复杂度不好计算,因为gap的取值方法很多,导致很难去计算,因此在好些树中给出的希尔排序的时间复杂度都不固定

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/729806.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

java面试常考问题_八股文

author:可以根据下面这些题查漏补缺 &#xff08;1&#xff09; 问题&#xff1a; 1. 会哪些开发语言 2. java集合中的ArrayList和LinkedList的实现原理 arraylist和linkedlist都实现了list接口 arraylist实现的底层逻辑是数组&#xff0c;适用于随机访问和查询 linkedlist…

带胶囊按钮的标题是如何实现的

使用uni-app开发小程序经常会遇到胶囊按钮和标题之间融合的问题&#xff0c;因为这样可以大大提高页面的美观和整体性&#xff0c;那么接下来简单拆分步骤看下是如何实现的吧 &#x1f601; 可以看到我们设置的标题是在默认标题栏之下的&#xff08;这不是我们想要的效果 &…

Python学习笔记-Flask实现简单的抽奖程序

1.导入flask包和randint包 from flask import Flask,render_template from random import randint 2.初始化 Flask 应用: app Flask(__name__) 3. 定义英雄列表 hero [黑暗之女,狂战士,正义巨像,卡牌大师,德邦总管,无畏战车,诡术妖姬,猩红收割者,远古恐惧,正义天使,无极剑…

【广度优先搜索】【图论】【并集查找】2493. 将节点分成尽可能多的组

作者推荐 视频算法专题 本文涉及知识点 广度优先搜索 图论 并集查找 LeetCod2493. 将节点分成尽可能多的组 给你一个正整数 n &#xff0c;表示一个 无向 图中的节点数目&#xff0c;节点编号从 1 到 n 。 同时给你一个二维整数数组 edges &#xff0c;其中 edges[i] [ai…

S4---FPGA-K7板级原理图硬件实战

视频链接 FPGA-K7板级系统硬件实战01_哔哩哔哩_bilibili FPGA-K7板级原理图硬件实战 基于XC7K325TFFG900的FPGA硬件实战框图 基于XILINX 的KINTEX-7 芯片XC7K325FPGA的硬件平台&#xff0c;FPGA 开发板挂载了4 片512MB 的高速DDR3 SDRAM 芯片&#xff0c;另外板上带有一个SODIM…

@Bean详解

上文我们简单的通过注解类bean注解的方式将第三方类注入到了IOC容器进行管理&#xff0c;那么本文我们来详细介绍bean的用法。 1. Bean生成Bean的Name问题 Bean注解源码&#xff1a; public interface Bean {//前两个注解可以指定Bean的标识AliasFor("name")Strin…

SEO关键词策略:如何选取最适合你网站的关键词?

关键词作为SEO的基石&#xff0c;其选取策略直接影响着网站的排名和流量。本文将探讨如何制定有效的关键词策略&#xff0c;以提升网站的曝光度和转化率。 SEO工具&#xff1a;百度指数 首先&#xff0c;我们介绍了百度指数这一强大的SEO工具&#xff0c;它可以帮助我们指数化…

考虑到通信链路中断的(Delay Tolerant Network, DTN)

文章目录 A Study of DTN for Reliable Data Delivery from Space Station to Ground Stationabstractintroduction An Analytical Framework for Disruption of Licklider Transmission Protocol in Mars Communicationsabstract本文贡献 OVERVIEW OF RELIABLE DATA TRANSMISS…

资源池化单集群安装经验总结

登录linux环境通过跳板机用ssh命令连接分配的ip&#xff0c;将准备好的openGauss安装包以及xml文件上传到跳板机用scp命令传到自己的节点。 问题1&#xff1a;预安装包版本问题 解决方法&#xff1a;查看自己机器的系统&#xff0c;至openGauss官网下载正确版本的安装包 open…

Java使用spire.doc操作word文档(合并、插入文字图片和表格、替换书签)

一、引入依赖 <dependency><groupId>e-iceblue</groupId><artifactId>spire.office</artifactId><version>7.5.4</version> </dependency> 二、word操作 1、合并word文档 import com.spire.doc.Document; import com.spir…

SQL中为什么不能使用1=1条件

在SQL查询中&#xff0c;使用11条件是一种常见的技巧&#xff0c;它通常被用于动态构建查询条件或者简化查询语句。然而&#xff0c;尽管11条件在某些情况下可能会有一定的用处&#xff0c;但也存在一些不建议使用的原因&#xff1a; 性能问题&#xff1a;当使用11条件时&…

PostgreSQL教程(二十三):服务器管理(五)之客户端认证

当一个客户端应用连接一个数据库服务器时&#xff0c;它将指定以哪个PostgreSQL 数据库用户名连接&#xff0c;就像我们以一个特定用户登录一台 Unix 计算机一样。在 SQL 环境中&#xff0c;活动的数据库用户名决定对数据库对象的访问权限 — 详见教程二十四。因此&#xff0c;…

[three.js]搭建场景

背景 虽然一直在从事three.js方面的开发工作&#xff0c;但是都是在同事搭建好的场景下工作的。最近接手的任务让我可以从0到1搭建一个场景&#xff0c;顺便复习一下 搭建三维场景 <script lang"ts" setup> import { ref, onMounted } from vue; …

pycharm进入函数定义快捷键

在 PyCharm 中&#xff0c;你可以通过使用快捷键来快速进入函数&#xff0c;而不必通过鼠标点击。以下是几个常用的快捷键&#xff1a; 用鼠标选择函数后&#xff1a; Ctrl B&#xff1a;进入函数的定义。 Ctrl Alt B&#xff1a;进入函数的实现&#xff08;如果有的话&…

目标检测——摩托车头盔检测数据集

一、简介 首先&#xff0c;摩托车作为一种交通工具&#xff0c;具有高速、开放和稳定性差的特点&#xff0c;其事故发生率高&#xff0c;伤亡率排在机动车辆损伤的首位。因此&#xff0c;摩托车乘员头盔对于保护驾乘人员头部安全至关重要。在驾乘突发状况、人体受冲击时&#…

mysql 分组取前10条数据

mysql 分组取前10条数据 1.使用自定义函数 select name,gender,age,rankk from (selectname,gender,age,rankk:if(gengender,rankk1,1) as rankk,gen:gender from t_user,(select rankk:0,gen:null) temp order by gender,age asc) a where a.rankk < 10;2.使用row_nu…

#14vue3生成表单并跳转到外部地址的方式

1、背景 后端返回的json数据中包含一个json数组&#xff0c;此数组中是目标跳转地址所需要的form表单的数据。 2、跳转前的页面 const goto () > {finish.value true;request.post(/xxx/yyy,{zzz: zzz.value}).then(res > {const url res.data.submitUrlconst params…

拉电流、灌电流和漏电流

一、介绍 拉电流&#xff08;source current&#xff09;就是输出电流&#xff0c;即从芯片引脚向外流出的电流&#xff1b;灌电流&#xff08;sink current&#xff09;就是吸收电流&#xff0c;即从芯片引脚向内&#xff0c;流入芯片内的电流&#xff1b;漏电流就是泄露电流。…

在线安装MySQL5.7

在线安装MySQL 安装MySQL5.7 yum -y install mysql57-community-release-el7-10.noarch.rpm 若无可用安装包&#xff0c;执行下面这句 wget http://dev.mysql.com/get/mysql57-community-release-el7-7.noarch.rpm 本地安装 yum localinstall -y mysql57-community-releas…

python异常机制

当代码出现异常后底下代码都不会被执行了&#xff0c;也就是程序崩溃了。当然能避免异常的话尽量避免但是有的时候这个是没有办法避免的。 异常处理 &#xff08;注&#xff1a;异常处理是从上往下处理&#xff0c;所以编写代码时要注意&#xff09; 语法 try:可能出现异常…