C語(yǔ)言排序算法之選擇排序(直接選擇排序,堆排序)
前言
本期為大家?guī)?lái)的是常見(jiàn)排序算法中的選擇排序,主要有直接選擇排序以及——堆排序(有點(diǎn)難理解),包您一看就會(huì),快來(lái)試試吧~

一、直接選擇排序
1.1 算法思想
每一次從待排序的數(shù)據(jù)元素中選出最?。ɑ蜃畲蟮模┑囊粋€(gè)元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的數(shù)據(jù)元素排完。
在元素集合a[i]--a[n-1]中選擇關(guān)鍵碼最大(小)的數(shù)據(jù)元素 若它不是這組元素中的最后一個(gè)(第一個(gè))元素,則將它與這組元素中的最后一個(gè)(第一個(gè)) 元素交換 在剩余的 [a[i] , a[n-2] …… [a[i+1],a[n-1] ]集合中,重復(fù)上述步驟,直到集合剩 余1個(gè)元素。
我們拿一組實(shí)例來(lái)感受一下,直接選擇排序是怎么運(yùn)算的:

1.2 代碼實(shí)現(xiàn)
給大家?guī)?lái)一個(gè)優(yōu)化版本的直接選擇排序,一次遍歷,選出最大數(shù)和最小數(shù),然后交換,相較于傳統(tǒng)的,效率高了許多。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
//交換
void Swap(int* mini, int* maxi)
{
int tmp = *mini;
*mini = *maxi;
*maxi = tmp;
}
//打印
void Print(int* a, int n)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
}
//直接選擇排序
void SelectSort(int *a,int n)
{
//下標(biāo)
int begin = 0;
int end = n - 1;
while (begin < end)
{
int mini = begin, maxi = end;
//選出最大的給maxi,選出最小的給mini
for (int i=begin;i<=end;++i)
{
if (a[i]>a[mini])//升序
{
mini = i; //改兩個(gè)if的符號(hào)即可實(shí)現(xiàn)升序、降序轉(zhuǎn)換。
}
if (a[i] <a[maxi])
{
maxi = i;
}
}
//交換
Swap(&a[begin],&a[mini]);
//因?yàn)檫€有一種特殊情況,就是begin跟maxi重疊,然后執(zhí)行第一次交換之后,maxi記錄的是最小值
if (begin == maxi)
{
maxi = mini;
}
Swap(&a[end], &a[maxi]);
++begin;
--end;
}
}
直接選擇排序
//void SelectSort(int* a, int n)//(升序)
//{
// for (int j=0;j<n-1;j++)//整體遍歷
// {
// for (int i=j+1;i<n;i++)//遍歷比較
// {
// if (a[j] > a[i])//比較交換
// {
// int tmp = a[j];
// a[j] = a[i];
// a[i] = tmp;
// }
// }
// }
//}
int main()
{
int a[10] = { 3,5,9,7,4,2,1,6,0,8 };
SelectSort(a, sizeof(a) / sizeof(a[0]));
//打印
Print(a, sizeof(a) / sizeof(a[0]));
return 0;
}1.3 直接選擇排序的特征總結(jié)
- 1.直接選擇排序的算法非常好理解,但是效率不高,實(shí)際中也很少使用
- 2.時(shí)間復(fù)雜度:O(N^2) ,直接選擇排序不管數(shù)據(jù)的順序如何,都要遍歷至結(jié)束
- 3.空間復(fù)雜度:O(1)
- 4.穩(wěn)定性:不穩(wěn)定
二、堆排序
2.1 什么是堆?

2.2 判斷是否是堆

我們?cè)诮o到一個(gè)數(shù)組的時(shí)候,里面的數(shù)據(jù)往往不是“堆”,我們?cè)谑褂枚雅判虻臅r(shí)候,就需要建堆,
堆排序(Heapsort)是指利用堆積樹(堆)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的一種的排序算法,它是選擇排序的一種,利用堆來(lái)進(jìn)行選擇數(shù)據(jù)。跟著我一起看看具體是怎么操作的。
建小堆排降序,建大堆排升序。
怎樣建堆呢?這里我們的前輩就設(shè)計(jì)了一種算法
2.3 向下調(diào)整算法
堆排序的本質(zhì)是選擇排序
向下調(diào)整算法,如果是建小堆(排降序),前提:左右子樹都是小堆。大堆就是反著來(lái)。
從根節(jié)點(diǎn)開始,選出左右孩子中小的那一個(gè)跟父親比較,如果比父親小就交換,然后繼續(xù)往下調(diào)整,調(diào)整到葉子節(jié)點(diǎn)就停止。
2.4 自底向上的建堆方式
這種建堆方式是從倒數(shù)第二層的節(jié)點(diǎn)(葉子節(jié)點(diǎn)的上一層)開始,從右往左,從下到上的向下進(jìn)行調(diào)整。

2.5 代碼實(shí)現(xiàn)
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
//打印數(shù)據(jù)
void Printf(int* a, int n)
{
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
printf("%d ", a[i]);
}
}
//交換,傳地址
void Swap(int* child, int* parent)
{
int tmp = *child;
*child = *parent;
*parent = tmp;
}
//向下調(diào)整算法
//從根節(jié)點(diǎn)開始,如果是建立小堆選出左右孩子中小的那一個(gè),跟父親比較,如果比父親小就交換
void AdjustDwon(int* a, int n, int root)//建小堆
{
int parent = root;//父親節(jié)點(diǎn)
int child = parent * 2 + 1;//默認(rèn)是左孩子
while (child < n)//葉子節(jié)點(diǎn)下標(biāo)不會(huì)超過(guò)數(shù)組總下標(biāo)數(shù)n
{
//選出左右孩子中最小的那一個(gè)
if (child+1 < n&& a[child + 1] < a[child])
{
child += 1;//用a[child]與父親節(jié)點(diǎn)a[parent]比較
}
if (a[child] < a[parent])
{
//交換,傳地址
Swap(&a[child], &a[parent]);
//交換后,將child,作為根節(jié)點(diǎn)繼續(xù)向下調(diào)整,持續(xù)建堆
parent = child;
//新的左孩子
child = parent * 2 + 1;
}
else
{
break;//如果不用交換,直接結(jié)束循環(huán)
}
}
}
//堆的建立
//大堆要求:樹中所有的父親都>=孩子,根是最大的
//小堆要求:書中所有的父親都<=孩子,根是最小的
//建大堆排升序,建小堆排降序
//建堆的時(shí)間復(fù)雜度是O(N);
void HeapSort(int *a,int n)
{
//找父親節(jié)點(diǎn)
for (int i=(n-1-1)/2;i>=0;--i)
{
//向下調(diào)整算法
AdjustDwon(a,n,i);
}
//大堆或小堆建立完畢,排序
//用主根節(jié)點(diǎn)與最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)交換位置
int end = n - 1;
while (end>0)
{
//交換,傳地址
Swap(&a[0],&a[end]);
//繼續(xù)向下調(diào)整
AdjustDwon(a,end,0);
--end;
}
}
//選擇排序—堆排序
int main()
{
int a[10] = {9,2,5,4,3,1,6,7,8,0};
//堆的建立
HeapSort(a,sizeof(a) / sizeof(a[0]));
//打印數(shù)據(jù)
Printf(a,sizeof(a) / sizeof(a[0]));
return 0;
}
2.6 堆排序的特性總結(jié)
- 1.堆排序使用堆來(lái)選數(shù),效率高很多
- 2.時(shí)間復(fù)雜度:O(N*logN)
- 3.空間復(fù)雜度:O(1)
- 4.穩(wěn)定性:不穩(wěn)定
2.7 堆排序的特性總結(jié)
- 1.堆排序使用堆來(lái)選數(shù),效率高很多
- 2.時(shí)間復(fù)雜度:O(N*logN)
- 3.空間復(fù)雜度:O(1)
- 4.穩(wěn)定性:不穩(wěn)定
到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言排序算法之選擇排序(直接選擇排序,堆排序)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言選擇排序 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
相關(guān)文章
C語(yǔ)言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)解析二叉樹的操作
二叉樹可以簡(jiǎn)單理解為對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),最多擁有一個(gè)上級(jí)節(jié)點(diǎn),同時(shí)最多具備左右兩個(gè)下級(jí)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本文將詳細(xì)介紹一下C++中二叉樹的實(shí)現(xiàn)和遍歷,需要的可以參考一下2022-04-04
C/C++實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)庫(kù)動(dòng)態(tài)加載
在很多項(xiàng)目中,我們多少會(huì)用到第三方動(dòng)態(tài)庫(kù),這些動(dòng)態(tài)庫(kù)一般都是相對(duì)固定,使用也很簡(jiǎn)單,下面我們就來(lái)看看c/c++中如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)庫(kù)動(dòng)態(tài)加載吧2024-01-01
C++用一棵紅黑樹同時(shí)封裝出set與map的實(shí)現(xiàn)代碼
set中存儲(chǔ)的一般為鍵K即可,而map存儲(chǔ)的一般都是鍵值對(duì)KV,也就是說(shuō)他們結(jié)構(gòu)是不同的,那么我們?nèi)绾尾拍苡靡活w紅黑樹同時(shí)封裝出set與map兩種容器呢,那么接下來(lái)我們具體地來(lái)研究下STL庫(kù)中是怎樣實(shí)現(xiàn)的,并且進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn),需要的朋友可以參考下2024-03-03
C++ 字符串string和整數(shù)int的互相轉(zhuǎn)化操作
這篇文章主要介紹了C++ 字符串string和整數(shù)int的互相轉(zhuǎn)化操作,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2020-12-12
C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)靜態(tài)存儲(chǔ)通訊錄的示例代碼
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何利用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)的通訊錄,文中的示例代碼講解詳細(xì),對(duì)我們學(xué)習(xí)C語(yǔ)言有一定幫助,需要的可以參考一下2022-09-09
Clion下載安裝使用的詳細(xì)教程(Win+MinGW)
這篇文章主要介紹了Clion下載安裝使用教程(Win+MinGW),本文通過(guò)圖文并茂的形式給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2020-08-08
C語(yǔ)言之循環(huán)語(yǔ)句詳細(xì)介紹
大家好,本篇文章主要講的是C語(yǔ)言之循環(huán)語(yǔ)句詳細(xì)介紹,感興趣的同學(xué)趕快來(lái)看一看吧,對(duì)你有幫助的話記得收藏一下,方便下次瀏覽2021-12-12
C++基礎(chǔ)入門教程(七):一些比較特別的基礎(chǔ)語(yǔ)法總結(jié)
這篇文章主要介紹了C++基礎(chǔ)入門教程(七):一些比較特別的基礎(chǔ)語(yǔ)法總結(jié),本文總結(jié)的都是一些特殊的語(yǔ)法,需要的朋友可以參考下2014-11-11

