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【数据结构】排序——插入排序，选择排序

news 来源：原创 2024/7/6 0:35:02

前言

本篇博客我们正式开启数据结构中的排序，说到排序，我们能联想到我之前在C语言博客中的冒泡排序，它是排序中的一种，但实现效率太慢，这篇博客我们介绍两种新排序，并好好深入理解排序

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⏩ 文章专栏：数据结构

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1.排序

1.1排序的概念

1.2排序的常见算法

2.插入排序

3.选择排序

1.排序

1.1排序的概念

排序：所谓排序，就是使一串记录，按照其中的某个或某些关键字的大小，递增或递减的排列起来的操作。

稳定性 ：假定在待排序的记录序列中，存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些记录的相对次序保持不变，即在原序列中，r[i]=r[j] ，且 r[i] 在 r[j] 之前，而在排序后的序列中， r[i] 仍在 r[j] 之前，则称这种排序算法是稳定的；否则称为不稳定的。

内部排序 ：数据元素全部放在内存中的排序。

外部排序 ：数据元素太多不能同时放在内存中，根据排序过程的要求不断地在内外存之间移动数据的排序。

1.2排序的常见算法

2.插入排序

即冒泡排序外，我们来认识一下一个新的排序

直接插入排序是一种简单的插入排序法，其基本思想是：

把待排序的记录按其关键码值的大小逐个插入到一个已经排好序的有序序列中，直到所有的记录插入完为 止，得到一个新的有序序列 。

实际中我们玩扑克牌时，就用了插入排序的思想

我们来看一下动图

如何用代码实现出来这个插入排序那

我们观察动图其实可以看到假如一趟0~end数是有序的，那么end+1的数得挨个与0~end数比较，比较若比end+1的数大，向右移一位，继续与下一位比较，若比end+1的数小，就插在这个数的前面，进行下一趟重复此过程

代码如下

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void charupaixu(int* a, int x)
{for (int i = 0; i < x - 1; i++){int end =i;int tmp = a[end + 1];while (end >= 0){if (a[end] > tmp){a[end+1] = a[end];end--;}else{break;}}a[end + 1] = tmp;}
}
int main()
{int arr[] = { 2,4,89,23,987,123,5678,13,76,67,6666};charupaixu(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

这个排序的时间复杂度O（N）为N^2，但相比冒泡效率还是快的

3.选择排序

选择排序其实思路特别简单，通过最前面与最后面的指针进行遍历找到最大的与最小的，将最小的与开头的数交换，最大的与最后面的数交换，再两边指针减减，重复此过程

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void swap(int* as, int* aq)
{int tmp = *as;*as = *aq;*aq = tmp;
}
void xuanzepaixu(int* a, int n)
{int begin = 0;int end = n-1;while (begin < end){int max = begin;int min = begin;for (int i = begin+1; i <= end; i++){if (a[min] > a[i]){min = i;}if (a[max] < a[i]){max = i;}}swap(&a[min], &a[begin]);if (begin == max){max = min;}swap(&a[max], &a[end]);begin++;end--;}
}
int main()
{int arr[] = { 34,56,56,87,7644,79,382,4657,272687,246581,6341,346345,5,267,7,22,2724,57 };xuanzepaixu(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(0); i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

但要注意，将最小数与开头数交换，此刻有可能最大数就是开头数，如果是这种情况，我们要刷新一遍最大值，然后再将最大值与结尾互换。

选择排序的时间复杂度也是O（N^2）但是比效率比冒泡还要低，综上三个排序，插入排序目前最优