数据结构-常见的七大排序

1.归并排序

1.1基本思想:

归并排序(MERGE-SORT)是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide andConquer)的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。 归并排序核心步骤:

代码如下:

(递归)

void _MergeSort(int* a, int* tmp, int begin, int end) {
	if (begin == NULL) {
		return;
	}
	int mid = (begin + end) / 2;
	//差分
	_MergeSort(a, tmp, begin, mid);
	_MergeSort(a, tmp, mid + 1, end);
	int begin1 = begin, end1 = mid;
	int begin2 = mid + 1, end2 = end;
	int i = begin;
	while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2) {
		if (a[begin1] <= a[begin2]) {
			tmp[i++] = a[begin1++];
		}
		else {
			tmp[i++] = a[begin2++];
		}
	}
	//当一方传输完毕,另一方还有剩余
	while (begin1 <= end1) {
		tmp[i++] = a[begin1++];
	}
	while (begin2 <= end2) {
		tmp[i++] = a[begin2++];
	}
	//目标空间地址      待拷贝地址      代拷贝内容字节
	memcpy(a + begin, tmp + begin, (end - begin + 1) * sizeof(int));
}

void MergeSort(int* a, int n) {

	int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
	if (tmp == NULL) {
		perror("malloc fail");
		exit(1);
	}
	//n为长度,传值时为n-1.数组下标
	_MergeSort(a, tmp, 0, n-1);
	free(tmp);
	tmp = NULL;

}

(非递归)

void MergeSortNonR(int* a, int n) {
	int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
	if (tmp == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}

	// gap每组归并数据的数据个数
	int gap = 1;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		int begin1 = i, end1 = i + gap - 1;
		int begin2 = i + gap, end2 = i+2*gap-1;
		//以防数组越界
		// 第二组都越界不存在,这一组就不需要归并
		if (begin2 >= n)
			break;

		// 第二的组begin2没越界,end2越界了,修正一下,继续归并
		if (end2 >= n)
			end2 = n - 1;

		int j = i;
		while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
		{
			if (a[begin1] <= a[begin2])
			{
				tmp[j++] = a[begin1++];
			}
			else
			{
				tmp[j++] = a[begin2++];
			}
		}
		//只有一方传完
		while (begin1 <= end1)
		{
			tmp[j++] = a[begin1++];
		}

		while (begin2 <= end2)
		{
			tmp[j++] = a[begin2++];
		}

		memcpy(a + i, tmp + i, sizeof(int) * (end2 - i + 1));
	
	gap *= 2;

     }
free(tmp);
tmp = NULL;

}

2.计数排序

2.1思想:

计数排序又称为鸽巢原理,是对哈希直接定址法的变形应用。 操作步骤:
1. 统计相同元素出现次数
2. 根据统计的结果将序列回收到原来的序列中

代码如下:

(先统计各个的数量,在重新排序)-为提高效率,开辟最大-最小个空间

void CountSort(int* a, int n) {
	int min = a[0], max = a[0];
	//找最小最大
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		if (a[i] > max) {
			max = a[i];
		}
		if (a[i] < min) {
			min = a[i];
		}
	}
	int range = max - min + 1;
	//calloc开辟空间,存放值为0
	//malloc开辟空间,存放值为任意值;
	int* count = (int*)calloc(range, sizeof(int));
	if (count == NULL)
	{
		perror("calloc fail");
		return;
	}
	//统计次数
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		count[a[i] - min]++;
	}
	//排序
	int j = 0;
	for (int i = 0; i < range; i++) {
		while (count[i]--) {
			a[j++] = i + min;
		}
	}
	free(count);
}
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