第十章排序10.1基本概念内部排序与外部排序根据在排序过程中待排序的所有数据元素是否全部被放置在内存中，可将排序方法分为内部排序和外部排序两大类。内部排序是指在排序的整个过程中，待排序的所有数据元素全部被放置在内存中；外部排序是指由于待排序的数据元素个数太多，不能同时放置在内存，而需要将一部分数据元素放置在内存，另一部分数据元素放置在外设上，整个排序过程需要在内外存之间多次交换数据才能得到排序的结果。趟在排序过程中，基本动作执行一次。排序算法的效率评价排序算法的效率主要有两点：一是在数据量规模一定的条件下，算法执行所消耗的平均时间，对于排序操作，时间主要消耗在关键字之间的比较和数据元素的移动上，因此我们可以认为高效率的排序算法应该是尽可能少的比较次数和尽可能少的数据元素移动次数；二是执行算法所需要的辅助存储空间，辅助存储空间是指在数据量规模一定的条件下，除了存放待排序数据元素占用的存储空间之外，执行算法所需要的其他存储空间，理想的空间效率是算法执行期间所需要的辅助空间与待排序的数据量无关。待排序记录序列的存储结构待排序记录序列可以用顺序存储结构和和链式存储结构表示。在本章的讨论中（除基数排序外），我们将待排序的记录序列用顺序存储结构表示，即用一维数组实现。其定义如下所示：#defineMAX_NUM80//待排序记录序列中的最大数据元素个数typedefstructelemtype{//待排序的数据元素类型keytypekey;//数据元素的关键字anytypeotheritem;//数据元素中的其他成份}DataType[MAX_NUM+1];排序的分类按待排序记录所在位置内部排序：待排序记录存放在内存外部排序：排序过程中需对外存进行访问的排序按排序依据原则插入排序：直接插入排序、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：简单选择排序、堆排序归并排序：2-路归并排序基数排序按排序所需工作量简单的排序方法：T(n)=O(n²)先进的排序方法：T(n)=O(logn)基数排序：T(n)=O(d.n)10.2插入排序直接插入排序排序过程：整个排序过程为n-1趟插入，即先将序列中第1个记录看成是一个有序子序列，然后从第2个记录开始，逐个进行插入，直至整个序列有序例算法评价时间复杂度若待排序记录按关键字从小到大排列(正序)关键字比较次数：折半插入排序排序过程：用折半查找方法确定插入位置的排序叫~算法描述希尔排序(缩小增量法)排序过程：先取一个正整数d1<n，把所有相隔d1的记录放一组，组内进行直接插入排序；然后取d2<d1，重复上述分组和排序操作；直至di=1，即所有记录放进一个组中排序为止取d3=1三趟分组：算法描述voidshellsort(ints[],intn){inti,j,gap;inttmp;gap=n/2;while(gap>0){for(i=gap;i<n;i++)//对所有相隔gap位置的所有元素组进行排序{tmp=s[i];j=i-gap;while((j>=0)&&(tmp<s[j]))//对所有相隔gap位置的元素组进行排序{s[j+gap]=s[j];j=j-gap;}s[j+gap]=tmp;j=j-gap;}gap=gap/2;}}希尔排序特点子序列的构成不是简单的“逐段分割”，而是将相隔某个增量的记录组成一个子序列希尔排序可提高排序速度，因为分组后n值减小，n²更小，而T(n)=O(n²),所以T(n)从总体上看是减小了关键字较小的记录跳跃式前移，在进行最后一趟增量为1的插入排序时，序列已基本有序增量序列取法无除1以外的公因子最后一个增量值必须为110.3交换排序冒泡排序排序过程将第一个记录的关键字与第二个记录的关键字进行比较，若为逆序r[1].key>r[2].key，则交换；然后比较第二个记录与第三个记录；依次类推，直至第n-1个记录和第n个记录比较为止——第一趟冒泡排序，结果关键字最大的记录被安置在最后一个记录上对前n-1个记录进行第二趟冒泡排序，结果使关键字次大的记录被安置在第n-1个记录位置重复上述过程，直到“在一趟排序过程中没有进行过交换记录的操作”为止例算法描述voidBubbleSort(inta[],intn){inti,j,exchange;inttmp;for(i=0;i<n-1;i++){exchange=0;for(j=n-1;j>i;j--)//比较，找出最小关键字的记录if(a[j]<a[j-1]){tmp=