Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Все лекции программирование

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
1.94 Mб
Скачать

Вычислительная сложность

В отличие от пузырьковой сортировки и сортировки посредством выбора, количество сравнений в сортировке вставками зависит от изначальной упорядоченности списка. Если список уже отсортирован, количество сравнений равно n - 1; в противном случае его производительность является величиной порядка n2.

Сравнение простых методов

Пузырьковая

Сортировка

Сортировка

сортировка

посредством

вставками

 

выбора

 

 

 

 

Input string: dcab

Input string: dcab

Input string: dcab

ex->adcb

ex->acdb

ex->cdab

ex->abdc

ex->abdc

ex->acdb

ex->abcd

ex->abcd

ex->abcd

Sorted string: abcd.

Sorted string: abcd.

Sorted string: abcd.

 

 

 

Быстрая сортировка

Быстрая сортировка, придуманная Ч. А. Р. Хоаром (Charles Antony Richard Hoare) и названная его именем, обычно считается лучшим из существующих в настоящее время алгоритмом сортировки общего назначения. В ее основе лежит сортировка обменами.

Быстрая сортировка построена на идее деления. Общая процедура заключается в том, чтобы выбрать некоторое значение, называемое компарандом (comparand), а затем разбить массив на две части. Все элементы, большие или равные компаранду, перемещаются на одну сторону, а меньшие – на другую. Потом этот процесс повторяется для каждой части до

тех пор, пока массив не будет отсортирован.

Для оптимальной сортировки необходимо выбирать значение компаранда, которое расположено точно в середине диапазона всех значений. Однако для большинства наборов данных это сделать непросто. В худшем случае выбранное значение оказывается одним из крайних. Тем не менее, даже в

этом случае быстрая сортировка работает правильно.

Пример

void quick(char *items, int count)

{

qs(items, 0, count-1);

}

void qs(char *items, int left, int right)

{

register int i, j; char x, y;

i = left; j = right;

x = items[(left+right)/2]; printf("ex->%s\n",items);

printf("comparand->%c, left = %d, right=%d\n",x,left,right); do {

while((items[i] < x) && (i < right)) i++; while((x < items[j]) && (j > left)) j--; if(i <= j) {

y = items[i]; items[i] = items[j]; items[j] = y;

i++; j--;

}

} while(i <= j);

if(left < j) qs(items, left, j); if(i < right) qs(items, i, right);

}

Input string: defacb ex->defacb

comparand->f, left = 0, right=5 ex->debacf

comparand->b, left = 0, right=4 ex->abedcf

comparand->a, left = 0, right=1 ex->abedcf

comparand->d, left = 2, right=4 Sorted string: abcdef.

Пример

void quick_string(char items[][10], int count)

{

qs_string(items, 0, count-1);

}

void qs_string(char items[][10], int left, int right)

{

register int i, j; char *x;

char temp[10];

i = left; j = right;

x = items[(left+right)/2];

do {

while((strcmp(items[i],x) < 0) && (i < right)) i++; while((strcmp(items[j],x) > 0) && (j > left)) j--; if(i <= j) {

strcpy(temp, items[i]); strcpy(items[i], items[j]); strcpy(items[j], temp); i++; j--;

}

} while(i <= j);

if(left < j) qs_string(items, left, j); if(i < right) qs_string(items, i, right);

}

void quick_struct(struct address items[], int count)

{

qs_struct(items,0,count-1);

}

void qs_struct(struct address items[], int left, int right)

{

register int i, j; char *x;

struct address temp;

i = left; j = right;

x = items[(left+right)/2].zip;

do {

while((strcmp(items[i].zip,x) < 0) && (i < right)) i++; while((strcmp(items[j].zip,x) > 0) && (j > left)) j--; if(i <= j) {

temp = items[i]; items[i] = items[j]; items[j] = temp; i++; j--;

}

} while(i <= j);

if(left < j) qs_struct(items, left, j); if(i < right) qs_struct(items, i, right);

}

Поиск

Базы данных существуют для того, чтобы время от времени пользователи

могли найти нужную запись, введя ее ключ. Существует один метод поиска информации в неупорядоченном массиве, и другой для поиска в упорядоченном массиве.

Последовательный поиск

int sequential_search(char *items, int count, char key)

{

register int t;

for(t=0; t < count; ++t) if(key == items[t]) return t;

return -1;

}

Двоичный поиск

Если данные, в которых производится поиск, отсортированы, для нахождения элемента можно применять метод, намного превосходящий предыдущий – двоичный поиск. В нем применяется метод половинного деления. Сначала проверим средний элемент. Если он больше, чем искомый ключ, проверим средний элемент первой половины, в противном случае – средний элемент второй половины. Будем повторять эту процедуру до тех пор, пока искомый элемент не будет найден либо пока не останется очередного элемента.

int binary_search(char *items, int count, char key)

{

int low, high, mid;

low = 0; high = count-1; while(low <= high) {

mid = (low+high)/2;

if(key < items[mid]) high = mid-1; else if(key > items[mid]) low = mid+1; else return mid; return -1;

}