《重生之我在信友队学基础算法1》第3章

@許奕軒(https://discourse.xinyoudui.com/u/許奕軒)

@张彧
扯一下(bushi
屏幕截图 2024-07-29 104419

步入damn题

课堂知识点

学习重点

:dart:一、时间复杂度在算法当中需要注意的事项
:dart:二、插入排序算法介绍,插入排序的过程,插入排序的原理
:dart:三、桶排序算法介绍,桶排序的过程,桶排序原理

思考题

:dart:上节课的两个排序算法时间复杂度应该怎么计算?
写下你的思考:


:dart: 上节课的选择排序和冒泡排序过程是怎么样的? 写下你的思考:

知识点:

:dart:1.时间复杂度

OJ后台编译器每秒大约执行10^7个基本运算,学会根据题目给定的n的范围来选择算法。

时间复杂度 建议不超过的n的范围
O(logn) long long内都行
O(n) 10^7
O(nlogn) 10^5 ~ 5*10^5
O(n²) 1000 ~ 5000
O(n³) 200 ~ 500

注: logn的计算方式:
logn 是以 2 为底的对数,表示将底数为 2 的指数幂变为 n 所需要的幂次,即 2^k=n,则 k=log_2n
此处表达的意思就是以2为底,n的对数,可简写为 logn。

以下是常见时间复杂度对比图:

:dart:2.插入排序与桶排序

插入排序

插入排序是一种简单直观的排序算法,它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而得到一个新的有序表。具体的排序过程如下:

  1. 从第一个元素开始,认为该元素已经被排序

  2. 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描

  3. 如果已排序的元素大于新元素,则将该元素移到下一位置

  4. 重复步骤3,直到已排序的元素小于或等于新元素

  5. 将新元素插入到该位置后

  6. 重复步骤2~5,直到排序完成

如图所示


插入排序实现核心代码如下:

/*插入排序*/
for(int i=2;i<=n;i++)
{
    for(int j=i;j>=2;j--)
    {
        if(a[j]<a[j-1])
            swap(a[j],a[j-1]);
        else 
            break;
    }
}

时间复杂度:

  • 最好情况:O(n)(序列已经有序)

  • 最坏情况:O(n^2)(序列是倒序排列的)

  • 平均情况:O(n^2)

桶排序

桶排序(Bucket Sort):
桶排序的思想是若待排序的值在一个明显有限的范围内(整型)时,可设计有限个有序桶,待排序的值装入对应的桶(当然一个桶内可以装入若干个值),桶号是待排序的值,顺序输出各桶的值,将得到有序的序列,具体的排序过程如下:

  1. 确定桶的数量和范围

  2. 将要排序的数据当作小旗分配到各个桶中

  3. 遍历所有的桶

  4. 如果桶中有小旗,则看桶中有几面小旗,有几面输出几次桶的下标

注意:桶排序也可以用于去重,在第四步中,我们只要判断桶中有小旗即输出桶的编号即可,不需要看里面具体有几面小旗。
桶排序实现过程图:


桶排序实现代码:

int n, a, b[11]={0};  //桶数组
for(int i=1; i<=n; i++){
         cin>>a;  //输入n个待排数据
         b[a]++;  //在对应编号的桶中插小旗
}
for(int i=1; i<=10; i++){  //遍历所有桶
         while(b[i]>0){  //判断桶中是否有小旗
            cout<<i<<" "; //输出桶的编号,即待排数据
            b[i]--;
         }
}

时间复杂度:

  • O(n+m)

    题目环节

    今天的题都挺简单的(雾

    1. 插入排序(打印中间过程)

    题目ID:6366必做题100分

    最新提交:0 分

    历史最高:0 分

    时间限制: 1000ms

    空间限制: 65536kB

    题目描述

    插入排序基本思想是:每一步将一个待排序的记录,插入到前面已经排好序的有序序列中去,直到插完所有元素为止。

    输入N个整数,将它们从小到大排序,输出插入排序的中间过程以及最后结果。

    输入格式

    第一行输入一个整数$NN$
    第二行输入$NN$个整数$aiai​$

    输出格式

    输出$N−1N−1$行排序过程,每行$NN$个数。

    样例

    Input 1

    5
    5 4 3 2 1
    

    Output 1

    4 5 3 2 1
    3 4 5 2 1
    2 3 4 5 1
    1 2 3 4 5
    

    数据范围

    1<=N<=1000,0<=ai<=1091<=N<=1000,0<=ai​<=109

题解

在搞清楚这道题之前,我们先玩个扑克牌游戏
微软的纸牌大战相信大家都玩过,那如果我现在有这样的扑克牌
4行排序过程
5 4 3 2 1
你能用四行排序嘛?
这时候就要用到排序了

该题代码实现

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[1005];//变量a 
int main()
{
	int n , t;//变量n,t 
	int j;
	scanf("%d",&n);
	for(int i = 1; i <= n; i++)
	{
		cin >> a[i];
	}
	for(int i = 2; i <= n; i++)
	{
		t=a[i];
		// 保存插入的数字 
		for(j = i-1; j >= 1 && a[j]>t ; j--)
		{
			a[j+1]=a[j];
		}
		a[j+1] = t; 
		for(int p = 1; p <= n; p++)
		{
			cout << a[p] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	return 0;
}

桶排序
\color{green}{巨难的一种排序,我不会时间复杂度awa}


\color{blue}{桶排序的名字也可以叫去重排序}
\color{blue}{题目建议:先做去重排序,简单~}

3. 去重排序

题目ID:9553必做题100分

最新提交:

Running

0 分

历史最高:

Running

0 分

时间限制: 4000ms

空间限制: 131072kB

题目描述

题目描述:

给定一个长度为n的正整数序列,请你去掉重复出现的数字,并以从小到大的顺序重新输出该序列。

输入格式:

第1行为一个整数n(不超过100000)。

接下来一行为n个不超过100000的正整数。

输出格式:

一行,无重复的序列。

样例输入

4 1 4 4 3

样例输出

1 3 4

约定:

1<=n<=100000

提示:
代码须上面在排序,下面在输出

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[100005];
int main()
{
	int n;
	scanf("%d",&n);
	for(int i = 1; i <= n; i++)
	{
		int b;
		cin >> b;
		a[b]++;// 排序完毕 
	} 
	for(int i = 1; i <= 100000 ; i++)
	{
		if(a[i]!=0)
		{
			cout << i << " ";
		}
	}
	return 0;
} 

2. 桶排序

题目ID:8408必做题100分

最新提交:

Accepted

100 分

历史最高:

Accepted

100 分

时间限制: 4000ms

空间限制: 512000kB

题目描述

题目描述:

第一行输入一个正整数n。(n≤10000000)(n≤10000000)
接下来输入n个不比10000000大的正整数。
要求将他们从小到大依次输出。

样例输入:

样例输出:

damn码实现

1 1 2 4 5 6

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[10000005];
int main()
{
	int n;
	scanf("%d",&n);
	for(int i = 1 ; i <= n ; i++)
	{
		int b;
		cin >> b;
		a[b]++; //排序 
	}
	for(int i = 1; i <= 10000000; i++)
	{
		while(a[i]!=0)
		{
			cout << i << " ";
			a[i]--;
		}
	}
	return 0;
 } ```


11 个赞

等一下会另附附件
两种排序的时间复杂度O(n)

6 个赞

算法排序的时间复杂度O(n)来啦~(表格

7 个赞

6 个赞

顺便说一下(怕有人不懂):排序算法稳定还是不稳定取决于他有没有改变数字的原始顺序
比如(上面是数字,下面是数字的原始顺序):

5 6 1 3 2 2
1 2 3 4 5 6

经过排序后(默认从小到大)
稳定:

1 2 2 3 5 6
3 5 6 4 1 2

不稳定:

1 2 2 3 5 6
3 6 5 4 1 2

(可能不是很好懂,大概就是这样,大佬勿喷QwQ)

5 个赞

请问你们只因奖到底怎么得的啊

5 个赞

简单就怪了

5 个赞

@殷芊翊 你可以找老师要:@信友队俞老师@羊羊羊的泥巴 其他的也可以

4 个赞

感觉和课堂知识点好像??? :sweat_smile:

2 个赞

的确耶 :sweat_smile:

2 个赞

6 :sweat_smile:

2 个赞