数据结构——排序

排序（sorting）

什么是排序

排序的目的是什么？

什么叫内部排序？什么叫外部排序？

排序算法的好坏如何衡量？

排序的分类

内部排序

外部排序

存储方式

各种排序算法比较

排序算法比较

排序算法选择规则

排序（sorting）

什么是排序

将一组杂乱无章的数据按一定规律顺次排列起来。

数据表 (datalist)：它是待排序数据对象的有限集合。

主关键字(key): 数据对象有多个属性域, 即多个数据成员组成, 其中有一个属性域可用来区分对象, 作为排序依据，称为关键字。也称为排序码。

排序的目的是什么？

便于查找！

什么叫内部排序？什么叫外部排序？

若待排序记录都在内存中，称为内部排序；

若待排序记录一部分在内存，一部分在外存，则称为外部排序。

外部排序时，要将数据分批调入内存来排序，中间结果还要及时放入外存，显然外部排序要复杂得多。

排序算法的好坏如何衡量？

时间效率——排序速度（比较次数与移动次数）

空间效率——占内存辅助空间的大小

稳定性——A和B的关键字相等，排序后A、B的先后次序保持不变，则称这种排序算法是稳定的。

排序的分类

内部排序

插入排序

直接（折半）插入排序

希尔排序

交换排序

冒泡排序

快速排序

选择排序

归并排序

基数排序

外部排序

借助外部的辅助存储器（比如：硬盘），由于数据是存在外存中，故数据不可随机被存取

存储方式

地址连续的一组存储单元（记录之间的次序关系由存储位置决定，实现排序必须借助移动记录）

静态链表（记录之间的次序关系由指针指示，实现排序不需要移动记录，仅需修改指针）－－链表排序

地址连续的一组存储单元，另设一个指示各个记录存储位置的地址向量，在排序过程中不移动记录本身，而移动地址向量中的地址，在排序之后再按照地址向量中的值调整记录的存储位置－－地址排序

#define MAXSIZE 20 // 设记录不超过20个 typedef int KeyType; // 设关键字为整型量（int型） typedef struct { // 定义每个记录（数据元素）的结构 KeyType key; // 关键字 InfoType otherinfo; // 其他数据项 } RedType; typedef struct { // 定义顺序表的结构 RedType r[MAXSIZE + 1]; // 存储顺序表的向量 // r[0]一般作哨兵或缓冲区 int length; // 顺序表的长度 } SqList;

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各种排序算法比较

（数据不是顺次后移时将导致方法不稳定）

排序算法比较

按平均时间排序方法分为四类

O(n^2)

O(nlogn)

O(n^(1+r))

O(n)

快速排序是基于比较的内部排序中平均性能最好的

基数排序时间复杂度最低，但对关键字结构有要求

为避免顺序存储时大量移动记录的时间开销，可考虑用链表作为存储结构

直接插入排序

归并排序

基数排序

不宜采用链表作为存储结构的

折半插入排序

希尔排序

快速排序

堆排序

排序算法选择规则

n较大时

分布随机，稳定性不做要求，则采用快速排序

内存允许，要求排序稳定时，则采用归并排序

可能会出现正序或逆序，稳定性不做要求，则采用堆排序或归并排序

n较小时

基本有序，则采用直接插入排序

分布随机，则采用简单选择排序，若排序码不接近逆序，也可以采用直接插入排序

数据结构

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