排序算法解析--冒泡排序,选择排序,快速排序

本文深入探讨了排序算法时间复杂度的概念,通过冒泡排序、选择排序和快速排序的具体实现,详细分析了它们的时间复杂度,并对比了各自适用场景。

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时间复杂度是度量算法执行的时间长短,而空间复杂度是度量算法所需存储空间的大小。
算法的时间复杂度记做:T(n)=O(f(n))

    在计算时间复杂度的时候,先找出算法的基本操作,然后根据相应的各语句确定它的执行次数,再找出T(n)的同数量级(它的同数量级有以下:1、Log2n、n、nLog2n、n的平方、n的三次方、2的n次方、n!),找出后,f(n)=该数量级,如冒泡排序的时间复杂度为T(n)=O(n*n)。

一、冒泡(Bubble)排序
    冒泡排序(BubbleSort)的基本思想是:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。如此重复下去,直至最终完成排序。
    时间复杂度为O(n*n),适用于排序小列表。

void BubbleSortArray() 
{
    int i,j,temp;
    for(i=1;i<n;i++) 
    { 
        for(j=0;i<n-i;j++) 
        { 
            if(a[j]>a[j+1]) //比较交换相邻元素 
            { 
                temp=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp; 
            } 
        } 
    } 
}


二、选择排序
    选择排序的基本思想是:每一趟从待排序的数据元素中选出最小的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。
    时间复杂度为O(n*n),适用于排序小列表。

void SelectSortArray() 

    int i,j,min_index; 
    for(i=0;i<n-1;i++) 
    { 
        min_index=i; 
        for(j=i+1;j<n;j++) //每次扫描选择最小项 
            if(arr[j]<arr[min_index])  min_index=j; 
        if(min_index!=i) //找到最小项交换,将这一项移到列表中的正确位置 
        { 
            int temp; 
            temp=arr[i]; arr[i]=arr[min_index]; arr[min_index]=temp; 
        } 
    } 
}


三、快速排序 
    快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进,它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
    时间复杂度为O(nlog2n),适用于排序大列表。 

void swap(int a,int b){int t;t =a ;a =b ;b =t ;}

int Partition(int [] arr,int low,int high) 

    int pivot=arr[low]; //采用子序列的第一个元素作为枢纽元素 
    while (low < high) 
    { 
//从后往前栽后半部分中寻找第一个小于枢纽元素的元素 
while (low < high && arr[high] >= pivot) 

   --high; 

swap(arr[low], arr[high]); //将这个比枢纽元素小的元素交换到前半部分

//从前往后在前半部分中寻找第一个大于枢纽元素的元素 
while (low <high &&arr [low ]<=pivot ) 
 
            ++low ; 

swap (arr [low ],arr [high ]); //将这个枢纽元素大的元素交换到后半部分 
    } 
    return low ; //返回枢纽元素所在的位置 


void QuickSort(int [] a,int low,int high) 

    if (low <high ) 
    { 
int n=Partition (a ,low ,high ); 
QuickSort (a ,low ,n ); 
QuickSort (a ,n +1,high ); 
    } 

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