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TUhjnbcbe - 2021/2/13 11:48:00

7-1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:10个随机整数;

数据4:个随机整数;

数据5:个随机整数;

数据6:个顺序整数;

数据7:个逆序整数;

数据8:个基本有序的整数;

数据9:个随机正整数,每个数字不超过。

输入格式:

输入第一行给出正整数N(≤),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:

---5

输出样例:

-20-17-81

方法1:简单粗暴STLsort+vectorAC代码总计需要2分钟

直接使用STLsort+vector

#includeiostam#includevector#includealgorithmusingnamespacestd;vectorintdata;intmain(){intN,i;cinN;for(intj=0;jN;j++){cini;data.push_back(i);}sort(data.begin(),data.end());vectorint::iteratorit;for(it=data.begin();it!=data.end()-1;it++)cout*it";cout*it;}

这个方法可以看出,STL确实是一个强大的高效算法模板库。

方法二:快速排序

采用快速排序,根据理论我们知道它是一定能够在要求的时间内完成排序任务的。

#includeiostam#includevector#includealgorithmusingnamespacestd;vectorintData;intPartition(intlow,inthigh){intpivotloc;pivotloc=Data[low];while(lowhigh){while(lowhighData[high]=pivotloc)high--;Data[low]=Data[high];while(lowhighData[low]=pivotloc)low++;Data[high]=Data[low];}Data[low]=pivotloc;turnlow;}voidQSort(intlow,inthigh){intpivotloc;if(lowhigh){pivotloc=Partition(low,high);QSort(low,pivotloc-1);QSort(pivotloc+1,high);}}intmain(){intN,i;cinN;for(intj=0;jN;j++){cini;Data.push_back(i);}QSort(0,N-1);vectorint::iteratorit;for(it=Data.begin();it!=Data.end()-1;it++)cout*it";cout*it;}

方法三:希尔排序

希尔排序,我采用手工给出delta序列的方法,在最后时间上,竟然超过了前两个算法。

#includeiostam#includevector#includealgorithmusingnamespacestd;vectorintData;voidShellinsert(intd){for(inti=d;iData.size();i++){if(DataData[i-d]){intj,tmp=Data;for(j=i-d;j=0Data[j]=tmp;j-=d);//循环让j停留在待插入位置j+=d;//插入位置for(intk=i;k!=j;k-=d)Data[k]=Data[k-d];//后移Data[j]=tmp;//插入}}}voidShellSort(){inta[11]={,9,79,51,47,7,29,11,7,,1};for(inti=0;i11;i++)Shellinsert(a);}intmain(){intN,i;cinN;for(intj=0;jN;j++){cini;Data.push_back(i);}ShellSort();vectorint::iteratorit;for(it=Data.begin();it!=Data.end()-1;it++)cout*it";cout*it;}

方法四:借助STL建堆进行堆排序

STL关于堆的函数为

make_heap(iteratorbegin,iteratorend,cmp)建堆

cmp=less()建大顶堆

cmp=gater()建小顶堆

pop_heap(iteratorbegin,iteratorend,cmp)将堆第一个元素放到最后(取出第一个元素)然后重新按堆排列,注意,如果反复使用这个语句,只能取出两个值,必须要再加上pop_back()才能“真正”取出。

push_heap(iteratorbegin,iteratorend,cmp)按照堆规则添加元素

使用堆排序的方法,将通过的时间降低到了两位数

比前三个算法又更快了许多。

#includeiostam#includevector#includealgorithmusingnamespacestd;vectorintData;voidHeapSort(){vectorintData2;Data2=Data;make_heap(Data2.begin(),Data2.end(),gaterint());//借助STL建堆for(inti=0;iData.size();i++){Data=Data2[0];//取堆顶pop_heap(Data2.begin(),Data2.end(),gaterint());Data2.pop_back();//取出并重排}turn;}intmain(){intN,i;cinN;for(intj=0;jN;j++){cini;Data.push_back(i);}HeapSort();vectorint::iteratorit;for(it=Data.begin();it!=Data.end()-1;it++)cout*it";cout*it;}

总结:

以上三个算法,在实际运行时间上,逐个从四位数降到三位数再降到两位数,当然,两位数与STL的使用是有着密切的关系的,倘若我自己写堆函数,可能也无法达到两位数的惊人成绩,所以,STL在提升速度方面和简化代码方面有着巨大的作用,通过这一道题,实现了昨天推送中学习的几种重要算法。

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