数据结构初阶（11）排序的概念与运用

1. 排序的概念及其运用

1.1 排序的概念

排序：所谓排序，就是使一串数据记录，按照其中的某个或某些关键字的大小，递增或递减的排列起来的操作。

内部排序：数据元素全部放在内存中的排序。

外部排序：数据元素太多不能同时放在内存中，根据排序过程的要求，能在内外存之间移动数据的排序。

稳定性：假定在待排序的记录序列中，存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些记录的相对次序保持不变，即在原序列中，r $i$ =r $j$ ，且r $i$ 在r $j$ 之前，而在排序后的序列中，r $i$ 仍在r $j$ 之前，则称这种排序算法是稳定的；否则称为不稳定的。

1.2 排序运用

① 商品排序

② 评论区按热度、按时间排序

③ 高校排名

④ ......

排序功能在日常中随处可见，所以排序算法也是作为一个重点被学习。

1.3 常见的排序算法

排序实现的接口

cpp 复制代码

// 排序实现的接口

// 插入排序
void InsertSort(int* a, int n);
// 希尔排序
void ShellSort(int* a, int n);
// 选择排序
void SelectSort(int* a, int n);
// 堆排序
void AdjustDwon(int* a, int n, int root);
void HeapSort(int* a, int n);

// 冒泡排序
void BubbleSort(int* a, int n)

// 快速排序递归实现
// 快速排序hoare版本
int PartSort1(int* a, int left, int right);
// 快速排序挖坑法
int PartSort2(int* a, int left, int right);
// 快速排序前后指针法
int PartSort3(int* a, int left, int right);
void QuickSort(int* a, int left, int right);
// 快速排序 非递归实现
void QuickSortNonR(int* a, int left, int right)

// 归并排序递归实现
void MergeSort(int* a, int n)
// 归并排序非递归实现
void MergeSortNonR(int* a, int n)

// 计数排序
void CountSort(int* a, int n)
// 测试排序的性能对比
void TestOP()
{
 srand(time(0));
 const int N = 100000;
 int* a1 = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
 int* a2 = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
 int* a3 = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
 int* a4 = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
 int* a5 = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
 int* a6 = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
 for (int i = 0; i < N; ++i)
 {
     a1[i] = rand();
     a2[i] = a1[i];
     a3[i] = a1[i];
     a4[i] = a1[i];
     a5[i] = a1[i];
     a6[i] = a1[i];
 }
 int begin1 = clock();
 InsertSort(a1, N);
 int end1 = clock();
 int begin2 = clock();
 ShellSort(a2, N);
 int end2 = clock();
 int begin3 = clock();
 SelectSort(a3, N);
 int end3 = clock();
 int begin4 = clock();
 HeapSort(a4, N);
 int end4 = clock();
 int begin5 = clock();
 QuickSort(a5, 0, N-1);
 int end5 = clock();
 int begin6 = clock();
 MergeSort(a6, N);
 int end6 = clock();
 printf("InsertSort:%d\n", end1 - begin1);
 printf("ShellSort:%d\n", end2 - begin2);
 printf("SelectSort:%d\n", end3 - begin3);
 printf("HeapSort:%d\n", end4 - begin4);
 printf("QuickSort:%d\n", end5 - begin5);
 printf("MergeSort:%d\n", end6 - begin6);
 free(a1);
 free(a2);
 free(a3);
 free(a4);
 free(a5);
 free(a6);
}

排序OJ（可使用各种排序跑这个OJ）------排序数组·时间复杂度O(n·logn)

OJ链接