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数据结构与算法笔记:三(大结局) | Zippera’s blog


#Sorting

  • Comparison Sorting
    • Bubble Sort: 从头到尾,两两比较,若>,则交换,再往后比较;实际上就是传递大个,从头往后,遇到大个就让大个往后走,直到最大的挪到最后面。然后从头开始第二遍,一直到倒数第二个…每一次遍历,确定队尾部分的一个元素。
    • Selection Sort: 有一个 min 指针,先指向第一个,然后依次与后面的比较,如果>,则 min 挪到该出,再继续往后比较,直到最后,然后把 min 处和开始处交换,这样就得到了第一个最小的。第二次,从第二个开始,重复上述过程。每一次遍历,确定队首部分的一个元素。
    • Insertion Sort: 从头到尾,依次把当前元素插入到前面合适的位置,插入时从后往前比较,前面的部分已经有序,但不是最终结果。这样,走到最后,就排序成功了。
    • Shell Sort:希尔排序,第一次以 d1为步长对列表分段,每个片段里对应元组排序;第二次以 d2(<d1)为步长…最后一次以1为步长。维基百科的分组表示形式也很直观容易理解。
    • Merge Sort:归并排序,排序的操作为:1-2,3-4,1-4;5-6,7-8,5-8;1-8;9-10,11-12。。。也就是说,从左到右,把2个排好,再来2个,拍前4个;后面再找4个,像前面一样递归排序;然后合并这8个,再找8个,像前面一样递归排序。。。
    • Quck Sort:快速排序,稍微复杂,这篇文章给出一个直观的描述,叫「挖坑填数+分治法」非常好。首先让 i 指向第一个,j 指向最后一个,挖走第一个数存在 X;从 j 开始向左找到一个小于 X 的数,挖走放在刚才的坑,形成新坑;从 i 开始向右找到一个大于 X 的数,挖走放在上一个坑,形成新坑,再从 j 开始向左找。。。直到i 和 j 相遇,把 X 放在最后一个坑中。这时左边都比 X 小,右边都比 X 大。这样,我们就用 X 把原问题划分了一下,左边和右边。第二次就用同样的方法分治 X 左边的和 X 右边的,用递归调用方法。如图:
  • Bucket Sort:桶排序。先创建一个同样大小的数组,把待排序数组中的数 Hash(Open Hash) 到这个数组, 形成的新数组中从左到右是有序的,每个位置的链表也是有序的。第二步是从左到右遍历,把元素都放回去。这种方法特别快,但耗空间。截图如下,非常直观:
    第一步进行中
    第二步进行中

  • Counting Sort:计数排序,很有技巧很好玩。这篇文章讲的很好理解:整个过程分为拉选票和入桶两个过程。投票完毕是这样的:
    待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
    票箱数组[ 4 1 2 0 3 5 ]
    带排数组中每个元素,比如6,要拉票,所有小于我的都给我投票,所以一共4票。其他元素依次拉票,票箱数组显示了最终拉到的票数。第二步就是入桶:
    入桶后 [ 1 2 4 5 6 9 ]
    6有4票,入的是4号桶;2有1票,入的是1号桶,以此类推。
    (有重复数字怎么处理,日后再研究)

  • Radix Sort:基数排序,按照个位数用上述计数排序方法(或其他稳定排序方法)排好,在此基础上按照十位数排序,依次类推。

  • Heap Sort:堆排序,利用小顶堆的特点进行排序。在堆调整的过程中同时对数组中的元素调整顺序。堆调整完毕,数组就排序完毕了。如图:

这阵子复习准备考试,时间比较紧,少写一点。

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