数据结构 09-排序1 排序 (25 分)

给定N个（长整型范围内的）整数，要求输出从小到大排序后的结果。

本题旨在测试各种不同的排序算法在各种数据情况下的表现。各组测试数据特点如下：

• 数据1：只有1个元素；
• 数据2：11个不相同的整数，测试基本正确性；
• 数据3：103个随机整数；
• 数据4：104个随机整数；
• 数据5：105个随机整数；
• 数据6：105个顺序整数；
• 数据7：105个逆序整数；
• 数据8：105个基本有序的整数；
• 数据9：105个随机正整数，每个数字不超过1000。

  输入格式:

  输入第一行给出正整数N（≤10​5​​），随后一行给出N个（长整型范围内的）整数，其间以空格分隔。

  输出格式:

  在一行中输出从小到大排序后的结果，数字间以1个空格分隔，行末不得有多余空格。

  输入样例:

  11
  4 981 10 -17 0 -20 29 50 8 43 -5

   

  输出样例:

  -20 -17 -5 0 4 8 10 29 43 50 981

 

测试排序算法的性能

程序主体

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main(){
    int n;
    cin >> n;
    vector<int> arr(n);
    for(int i=0;i<n;i++){
        scanf("%d",&arr[i]);
    }

    //排序算法

    printf("%d",arr[0]);
    for(int i=1;i<n;i++){
        printf(" %d",arr[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

 

 

首先是库函数 sort();

 

 

快排 严蔚敏版

int partition(vector<int> &arr,int left,int right){
    int pivot=arr[left];
    while(left<right){
        while(left<right&&arr[right]>=pivot)--right;
        arr[left]=arr[right];
        while(left<right&&arr[left]<=pivot)++left;
        arr[right]=arr[left];
    }
    arr[left]=pivot;
    return left;
}

void quickSort(vector<int> &arr,int left,int right){
    if(left<right){
        int pivotPos=partition(arr, left, right);
        quickSort(arr, left, pivotPos-1);
        quickSort(arr, pivotPos+1, right);
    }
}

 pivot主元的选取默认了最左侧的第一个元素, 对效率会有很大的影响

可以看到在数据量 10^4以内保持良好的效率   在达到10^5数据时 耗时增长速度极大的超过了数据增长速度

在顺序数据中效率达到最差, 因此 基本有序的数据 和 大量数据不适合用快排

 

 

 

直接插入排序

 

void insertSort(vector<int> &arr,int n){
    int temp;
    scanf("%d",&arr[0]);//插入第一个元素
    for(int i=1;i<n;i++){
        scanf("%d",&arr[i]);
        if(arr[i]<arr[i-1]){//如果比队尾值要小 则插入队列中
            temp=arr[i];
            int j;
            for(j=i;arr[i]<arr[j-1]&&j>0;j--);
            for(int k=i;k>j;k--){//比arr[i]大的元素都后移一位
                arr[k]=arr[k-1];
            }
            //最终j停止位置就是要插入的位置
            arr[j]=temp;
        }
    }
}

在数据基本有序的情况下, 直接插入效率接近库函数,在数据无序的情况下比快排慢一些, 逆序数据效率达到最差 接近超时