排序算法学习体会

引言

昨天晚上没写，所以今天早上一大早就来不上我昨天学习算法的笔记，好记性不如烂笔头，尤其是算法，掌握得不是很熟练的。
第一次实现堆，还是很奇妙的感觉。我要让他变成熟悉的感觉

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算法笔记

堆排序

首先堆是一种重要的数据结构，可以实现“动态”的优先队列，优先队列，是一种根据优先级决定出队的顺序，优先队列在很多情况都有使用，常见的有CPU的资源管理，虽然可以说现将优先级排好序，然后第一个出队，但是在CPU的资源管理中，不断会有新的任务到来，而且原有任务的优先级也会发生改变，所以如果使用排序就不太好。堆的出队和入队都是logn的时间复杂度。
实现优先队列的方法有三个

• 排好序的数组，插入时找到正确的位置，输出时直接输出第一个元素
• 未排好序的数组，直接插入到末尾，输出时寻找最大值
• 堆，插入和取出最大值都是logn的级别
  堆的实现
  难点：shiftUp函数，shiftDown函数

class Heap<Item>{
int count;
int capicitiy;
Item[] data;//从1开始计数

public Heap(int capicity){
    this.capicity = capicity;
    count = 0;
    data = new Item[capicity+1];//
}

public Heap(item[] arr, int n){
    count = n;
    capicity = n;
    data= new Item[capicity +1];
    for(int i = 1; i <=n ; i++)
        data[i] = arr[i-1];
    for(int i = count /2 ; i >=1 ; i--)
    {
        ShiftDown(i);
    }

}

public void Insert（Item data）{
    count++;
    ShiftUp(count);
}

private  void ShiftUp(int t){
    while(t > 1 && data[t] > data[t/2] )
    {
        swap(data[t],data[t/2]);
        t/=2;
    }

}

public Item ExtraBigestOne(){
    assert(count>= 1);
    Item item = data[1];
    data[1] = data[count];
    count--;
    ShiftDown(1);
    return item; 
}

private void ShiftDown(int t){
    while(2 * t <= count){
        int j = t * 2;//左孩子下标
        //如果右孩子在且大于左孩子，则下标为右孩子下标
        if(j + 1 <= count && data[j] < data[j + 1])
            j+=1；
        if(data[t] >= data[j]) break;
        else {swap(data[t],data[j]);
            t = j;
        }
    }

}

可以看到，堆的结构实现了，只要每次调用ExtraBigestOne函数就可以实现数组的排序过程，算法复杂度为nlogn，上面的需要在申请一个大小为n的数组空间，对于一些情况，对空间不敏感度比较高，则需要原地排序。原理差不多，最大的区别为下标从0开始

public void HeapSort<T>(T[] arr, int n){

    for(int i = (count-2)/2; i >= 0 ; i--)
    {
        ShiftDown(arr,n,i);
    }

    for(int i = n - 1 ; i > 0 ; i++)
    {
        swap(a[1],a[n-1]);
        ShiftDown(arr,--n,1);
    }


}


private void ShiftDown(T[] arr, int count ,int t){

    while(t * 2 +1 <= count-1){
        int j = t * 2 +1;
        if(j+1 <= count -1 && arr[j]<arr[j+1])
            j++;
        if(arr[t] > arr[j]) break;
        else{
            swap(arr[t],arr[j]);
            t = j;
        }
    }


}

所有排序算法总结

我的总结
插入排序还是可以的，算法复杂度可以进化到O（n），当数组整体有序时，所以在归并排序中，和快速排序中经常这样做，在left。。right小于多少时直接使用插入排序来优化这两类算法。
并且插入排序中也可以优化，因为交换的时间复杂度大于赋值的复杂度。
归并的排序是优化在，切割的两个数组，有可能左边的最后一个大小直接小于右边的第一个大小，这样就没必要执行Merge操作，已经有序了
快速排序，1。单路快排，2。双路快排3。三路快排，三路快排对于任意的数组的优势比较大，可以无视，但是单路快排遇到基本有序和有大量重复的元素时速度会降低到logn
优化·是，设定随机数组随机地一个数字为标定点。

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总结

哈哈，把排序算法的坑给填上了，开心，希望以后也一直能这样不断总结，不断成长。