1 选择法

原理

简单说来就是每次遍历列表,选出其中最小的,放在新的列表中。为了节省空间,对于单一列表来说,则是遍历列表,选出最小的元素,与排在第一位的元素交换位置,以此类推。

时间复杂度

虽然每次检查的元素都减少了,但是由于大O表示法省略常数,其时间复杂度为O(n2)

代码

for(i = 0;i < n-1;i++)

{

temp = a[i];

iPot = i;

for(j = i+1;j < 10;j++) //从每一个数字依次向后查找

{

if(a[j] < temp)

{

temp = a[j]; //记录当前查找到的最小值与最小值对应的位号

iPot = j;

}

}

a[iPot] = a[i];

a[i] = temp;

}

2 冒泡法

原理

将相邻两个数比较,小的放到前面,多次循环比较,可以使最大的数“沉底”,最小的数“浮起”。

n个数,进行n-1趟比较。在第1趟比较中要进行n-1次两两比较,在第i趟比较中要进行n-i次两两比较。

时间复杂度

外循环是进行比较的趟数,内循环是两两比较的次数。时间复杂度为O(n2)。

代码

int n[10] = { 25,35,68,79,21,13,98,7,16,62 };//定义一个大小为10的数组

int i, j, temp;

for (i = 1; i <= 9; i++)//外层循环是比较的轮数,数组内有10个数,那么就应该比较10-1=9轮

{

for (j = 0; j <= 9 - i; j++)//内层循环比较的是当前一轮的比较次数,例如:第一轮比较9-1=8次,第二轮比较9-2=7次

{

if (n[j] > n[j + 1])//相邻两个数如果逆序,则交换位置

{

temp = n[j];

n[j] = n[j + 1];

n[j + 1] = temp;

}

}

}

printf("排序过后的数顺序:\n");

for (i = 0; i < 10; i++)

printf("%-4d", n[i]);

printf("\n");

3 快速排序

原理

选取中间值,把比中间值小的数字放在左边,比中间值大的数字放在右边,两边分别递归使用这个过程。

时间复杂度

O(nlogn)

代码

CelerityRun(int left,int right,int array[])

{

int i,j;

int middle;

int temp;

i = left;

j = right;

middle = array[((right - left) >> 1) + left]; //实际这里的middle可以取左右边界内任意的一个值

do

{

while((array[i] < middle) && (i < right))

{

i++;

}

while((array[j] > middle) && (j > left))

{

j--;

}

if(i<=j)

{

temp = array[i];

array[i] = array[j];

array[j] = array[i];

i++;

j--;

}

}while(i<=j)

if(left < j)

CelerityRun(left,j,array);

if(right > i)

CelerityRun(i,right,array);

}

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leetcode例题:合并两个有序数组

给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1 和 nums2,另有两个整数 m 和 n ,分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。

请你 合并 nums2 到 nums1 中,使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。

注意:最终,合并后数组不应由函数返回,而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况,nums1 的初始长度为 m + n,其中前 m 个元素表示应合并的元素,后 n 个元素为 0 ,应忽略。nums2 的长度为 n 。

进阶:你可以设计实现一个时间复杂度为 O(m + n) 的算法解决此问题吗?

解1:选择法

分析

可以直接用上述方法做该题。

代码

class Solution(object):

def merge(self, nums1, m, nums2, n):

"""

:type nums1: List[int]

:type m: int

:type nums2: List[int]

:type n: int

:rtype: None Do not return anything, modify nums1 in-place instead.

"""

# nums1.append(nums2)

# for i in range(nums1):

# temp = nums1[i]

t=0

for k in range(m,len(nums1)):

nums1[k] = nums2[t]

t += 1

for i in range(len(nums1)):

for j in range(i+1,len(nums1)):

if nums1[i]>nums1[j]:

a = nums1[i]

nums1[i] = nums1[j]

nums1[j] = a

return nums1

注意事项

1.该种方法时间复杂度较高

2.在合并两个数组时不能直接使用nums1.append(nums2),因为nums1中后面有0元素来占位

3.针对某一计数参数,每次+1的情况,在python中除了可以用for in range之外,还可以直接用+=,直接修改该参数的值,更加方便直观

解2:sort函数排序法

分析

sort()在原数组上对数组元素进行排序,排序时不创建新的数组副本

代码

class Solution(object):

def merge(self, nums1, m, nums2, n):

"""

:type nums1: List[int]

:type m: int

:type nums2: List[int]

:type n: int

:rtype: None Do not return anything, modify nums1 in-place instead.

"""

nums1[m:] = nums2

nums1.sort()

return nums1

注意事项

1.此处使用了一种直接将nums1后续元素赋值为nums2的方法,不需要遍历每个元素位置进行赋值。

2.该种方法时间复杂度为O(n log n),空间复杂度为O(n)

解3:双指针算法

分析

针对进阶题目,上述方法均无法满足要求。由于时间复杂度为 O(m + n) ,说明两个数组只能遍历1次。故考虑双指针算法。

而且由于nums1的后面是空的,故采用逆向双指针,利用nums1和nums2已经是有序数组的条件,对数组进行合并和排序。

代码

class Solution(object):

def merge(self, nums1, m, nums2, n):

"""

:type nums1: List[int]

:type m: int

:type nums2: List[int]

:type n: int

:rtype: None Do not return anything, modify nums1 in-place instead.

"""

p1 = m-1; p2 = n-1; p3 = m+n-1

while p1 >= 0 or p2>= 0:

if p1 == -1:

nums1[p3] = nums2[p2]

p2 -= 1

elif p2 == -1:

nums1[p3] = nums1[p1]

p1 -= 1

elif nums1[p1] > nums2[p2]:

nums1[p3] = nums1[p1]

p1 -= 1

else :

nums1[p3] = nums2[p2]

p2 -= 1

p3 -= 1

注意事项

1.特殊情况(有一个数组遍历完成)写在前面,避免数组索引超出限制

2.由于每次选出当前最大值放入nums1后面,p3指针每次需要-1

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参考文章:

C语言中数组的排序算法详解——选择法、冒泡法、交换法、插入法、折半法_c语言中选择法是什么-CSDN博客

C语言—冒泡排序_冒泡排序c语言-CSDN博客

参考文章

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