数组中涉及的常见算法

数组中涉及的常见算法

  1. 数组元素的赋值

例:杨辉三角、回形数

  1. 求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等

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  1. 数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找)

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4.数组元素的排序算法

  • 排序:假设含有n个记录的序列为{R1,R2,…,Rn},其相应的关键字序列为
    {K1,K2,…,Kn}。将这些记录重新排序为{Ri1,Ri2,…,Rin},使得相应的关键
    字值满足条Ki1<=Ki2<=…<=Kin,这样的一种操作称为排序。通常来说,排序的目的是快速查找。

  • 衡量排序算法的优劣:
    ①时间复杂度:分析关键字的比较次数和记录的移动次数
    ②空间复杂度:分析排序算法中需要多少辅助内存
    ③稳定性:若两个记录A和B的关键字值相等,但排序后A、B的先后次序保持不变,则称这种排序算法是稳定的。

  • 排序算法分类:内部排序和外部排序。

< 内部排序:整个排序过程不需要借助于外部存储器(如磁盘等),所有排序操作都在内存中完成。
< 外部排序:参与排序的数据非常多,数据量非常大,计算机无法把整个排序过程放在内存中完成,必须借助于外部存储器(如磁盘)。外部排序最常见的是多路归并排序。可以认为外部排序是由多次内部排序组成。

  • 十大内部排序算法

①选择排序:
直接选择排序、堆排序
②交换排序:
冒泡排序、快速排序
③插入排序:
直接插入排序、折半插入排序、Shell排序
④归并排序
⑤桶式排序
⑥基数排序

(ps:这个太多了,写文章码字太难搞了,大家有兴趣可以去看一下其他大佬的文章,抱歉了。)

  • 算法的五大特征:
输入(Input) 有0个或多个输入数据,这些输入必须有清楚的描述和定义
输出(Output) 至少有1个或多个输出结果,不可以没有输出结果
有穷性(有限性,Finiteness) 算法在有限的步骤之后会自动结束而不会无限循环,并且每一个步骤可以在可接受的时间内完成
确定性(明确性,Definiteness) 算法中的每一步都有确定的含义,不会出现二义性
可行性(有效性,Effectiveness) 算法的每一步都是清楚且可行的,能让用户用纸笔计算而求出答案

说明:满足确定性的算法也称为:确定性算法。现在人们也关注更广泛的概念,例如考虑各种非确定性的算法,如并行算法、概率算法等。另外,人们也关注并不要求终 止的计算描述,这种描述有时被称为过程(procedure)。

数组中涉及到的常见算法:排序算法

冒泡排序
介绍:
冒泡排序的原理非常简单,它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。

排序思想:

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大(升序),就交换他们两个。
  2. 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后,最后的元素会是最大的数。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
  4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较为止。

快速排序
介绍:
快速排序通常明显比同为O(nlogn)的其他算法更快,因此常被采用,而且快排采用了分治法的思想,所以在很多笔试面试中能经常看到快排的影子。可见掌握快排的重要性。

快速排序(Quick Sort)由图灵奖获得者Tony Hoare发明,被列为20世纪十大算法之一,是迄今为止所有内排序算法中速度最快的一种。冒泡排序的升级版,交换排序的一种。快速排序的时间复杂度为O(nlog(n))。

排序思想:

  1. 从数列中挑出一个元素,称为"基准"(pivot),
  2. 重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准 值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区结束之后, 该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作。
  3. 递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
  4. 递归的最底部情形,是数列的大小是零或一,也就是永远都已经被排序好
    了。虽然一直递归下去,但是这个算法总会结束,因为在每次的迭代
    (iteration)中,它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

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