插入排序和快速排序的优化——编程珠玑

最新推荐文章于 2022-11-25 10:21:49 发布

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#编程 #优化 #algorithm #html

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本文介绍了插入排序和快速排序的多种优化方法，包括减少元素移动次数、使用随机化选择枢轴及双向划分策略等，旨在提高排序效率。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

插入排序和快速排序的优化——编程珠玑

1.插入排序

方法一：

#include <algorithm>

[html]view plaincopy 
    
 for(int i=1;i<5;i++)  
 t j=i;j>0&&a[j-1]>a[j];j--)                         
           swap(a[j-1],a[j]);  

方法二：代替库函数

[html]view plaincopy 
    
 int temp;  
 for(int i=1;i<5;i++)   
     for(int j=i; j>0 && a[j-1]>a[j]; j--)  
        {  
                   temp=a[j];  
                   a[j]=a[j-1];  
                   a[j-1]=temp;            
             }  

方法三：减少移动次数

for(i=1;i<5;i++)
{
t=a[i];
for(j=i; j>0 && a[j-1]>t; j--)
a[j]=a[j-1];
a[j]=t;
}

2.快速排序

方法一：O(nlog(n)时间和O(logn)的栈空间

#include"stdio.h"
void Partition(int a[],int left,int right)
{
int i=left,j=right;
int temp=a[i];//记录下轴的位置
if(left>=right)//退出条件
return;
while(i<j)
{
while(i<j&&temp<=a[j])//从右侧查找，找到第一个比轴小的
j--;
a[i]=a[j];//小的等于后面的大的 (之后的i 会增加)【后面的大的移动到前面来后本趟不会再动】
while(i<j&&temp>=a[i])//从左侧查找，找到第一个比轴大的
i++;
a[j]=a[i]; // 大的后移
}
a[i]=temp;//找到轴的正确位置
Partition(a,left,j-1);
Partition(a,j+1,right);
}
int main()
{
int a[10]={3,4,2,1,6,5,7,8};
Partition(a,0,7);
for(int i=0;i<8;i++)
printf("%d\n",a[i]);
return 0;
}

方法二：:双向划分避免所有元素都相等时候的最坏情况

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
void quictSort(int a[],int l,int u)
{
if(l >= u)
return;
int t = a[l];//记录轴
int i = l;
int j = u+1;
for(;;)
{
do i++;while(i <= u && a[i] < t);//先i++再判断条件
do j--;while(a[j] > t); //先j--再判断条件
if(i > j) //无限循环退出的条件
break;
swap(a[i],a[j]);//每找到一个前面元素大于等于轴，跟后面小于等于轴的就交换
}
swap(a[l],a[j]);
quictSort(a,l,j-1);
quictSort(a,j+1,u);
}
int main()
{
int a[10]={3,4,2,1,6,5,7,8};
quictSort(a,0,7);
for(int i=0;i<8;i++)
printf("%d\n",a[i]);
return 0;
}

方法三：

利用随机位置的数做轴，会使数组的快速排序得到优化。


  #include <iostream>  
#include <algorithm>  
using namespace std;  
void quictSort(int a[],int l,int u)  
{  
    if(l >= u)  
        return;  
    swap(a[l],a[rand()%(u-l) + l]);//仅仅是在这里做文章  
      
    int t = a[l];  
    int i = l;  
    int j = u+1;  
    for(;;)  
    {  
        do i++;while(i <= u && a[i] < t);  
        do j--;while(a[j] > t);  
        if(i > j)  
            break;  
        swap(a[i],a[j]);  
    }  
    swap(a[l],a[j]);  
    quictSort(a,l,j-1);  
    quictSort(a,j+1,u);  
}  
int main()  
{     
    int a[10]={3,4,2,1,6,5,7,8};      
    quictSort(a,0,7);     
    for(int i=0;i<8;i++)  
      printf("%d\n",a[i]);  
    return 0;  
}

参考文献：

     1.《编程珠玑》

     2.http://blog.youkuaiyun.com/tianshuai11/article/details/7577624