第11章 内排序.ppt

第11章内排序
基数排序
本章小结
排序的基本概念
插入排序
交换排序
选择排序
归并排序
各种内排序方法的比较和选择
排序的基本概念
所谓排序,就是要整理表中的记录,使之按关键字递增(或递减)有序排列。其确切定义如下:
输入:n个记录,R0,R1,…,Rn-1,其相应的关键字分别为k0,k1,…,kn-1。
输出:R,R,…,R,使得k≤k≤…≤k(或k≥k≥…≥k)。
当待排序记录的关键字均不相同时,排序的结果是惟一的,否则排序的结果不一定惟一。如果待排序的表中,存在有多个关键字相同的记录,经过排序后这些具有相同关键字的记录之间的相对次序保持不变,则称这种排序方法是稳定的;反之,若具有相同关键字的记录之间的相对次序发生变化,则称这种排序方法是不稳定的。
在排序过程中,若整个表都是放在内存中处理,排序时不涉及数据的内、外存交换,则称之为内排序;反之,若排序过程中要进行数据的内、外存交换,则称之为外排序。
待排序的顺序表类型的类型定义如下:
typedef int KeyType; /*定义关键字类型*/
typedef struct /*记录类型*/
{
KeyType key; /*关键字项*/
InfoType data; /*其他数据项,类型为 InfoType*/
} RecType; /*排序的记录类型定义*/
插入排序
插入排序的基本思想是:每次将一个待排序的记录,按其关键字大小插入到前面已经排好序的子表中的适当位置,直到全部记录插入完成为止。
两种插入排序方法:
(1)直接插入排序
(2)希尔排序。
直接插入排序
假设待排序的记录存放在数组R[0..n-1]中,排序过程的某一中间时刻,R被划分成两个子区间R[0..i-1]和R[i..n-1],其中:前一个子区间是已排好序的有序区,后一个子区间则是当前未排序的部分,不妨称其为无序区。直接插入排序的基本操作是将当前无序区的第1个记录R[i]插入到有序区R[0..i-1]中适当的位置上,使R[0..i]变为新的有序区。这种方法通常称为增量法,因为它每次使有序区增加1个记录。
直接插入排序的算法如下:
void InsertSort(RecType R[],int n) /*对R[0..n-1]按递增有序进行直接插入排序*/
{ int i,j; RecType temp;
for (i=1;i<n;i++)
{ temp=R[i];
j=i-1; /*从右向左在有序区R[0..i-1]找R[i]的插入位置*/
while (j>=0 && <R[j].key)
{ R[j+1]=R[j]; /*将关键字大于R[i].key的记录后移*/
j--;
}
R[j+1]=temp; /*在j+1处插入R[i]*/
}
}
设待排序的表有10个记录,其关键字分别为{9,8,7,6,5,4,3,2,1,0}。说明采用直接插入排序方法进行排序的过程。
希尔排序
希尔排序也是一种插入排序方法,实际上是一种分组插入方法。其基本思想是:先取定一个小于n的整数d1作为第一个增量,把表的全部记录分成d1个组,所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中,在各组内进行直接插入排序;然后,取第二个增量d2(<d1),重复上述的分组和排序,直至所取的增量dt=1(dt<dt-1<…<d2<d1),即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。
希尔排序的算法如下:
void ShellSort(RecType R[],int n) /*希尔排序算法*/
{ int i,j,d;RecType temp;
d=n/2; /*d取初值n/2*/
while (d>0)
{ for (i=d;i<n;i++) /*将R[d..n-1]分别插入各组当前有序区*/
{ j=i-d;
while (j>=0 && R[j].key>R[j+d].key)
{ temp=R[j]; /*R[j]与R[j+d]交换*/
R[j]=R[j+d];R[j+d]=temp;
j=j-d;
}
}
d=d/2; /*递减增量d*/
}
}