概述 排序有内部排序和外部排序，内部排序是数据记录在内存中进行排序，而外部排序是因排序的数据很大，一次不能容纳全部的排序记录，在排序过程中需要访问外存。 我们这里说说八大排序就是内部排序。 当n较大，则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序序。 快速排序：是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法，当待排序的关键字是随机分布时，快速排序的平均时间最短； 1.插入排序—直接插入排序(Straight Insertion Sort) 基本思想:
将一个记录插入到已排序好的有序表中，从而得到一个新，记录数增1的有序表。即：先将序列的第1个记录看成是一个有序的子序列，然后从第2个记录逐个进行插入，直至整个序列有序为止。 要点：设立哨兵，作为临时存储和判断数组边界之用。 直接插入排序示例： 如果碰见一个和插入元素相等的，那么插入元素把想插入的元素放在相等元素的后面。所以，相等元素的前后顺序没有改变，从原无序序列出去的顺序就是排好序后的顺序，所以插入排序是稳定的。 算法的实现： 1.void print(int a[], int n ,int i){ 2. cout<
13.if(a[i] < a[i-1]){ //若第i个元素大于i-1元素，直接插入。 小于的话，移动有序表后插入 14.int j= i-1; 15.int x = a[i]; //复制为哨兵，即存储待排序元素 16. a[i] = a[i-1]; //先后移一个元素 17.while(x < a[j]){ //查找在有序表的插入位置 18. a[j+1] = a[j]; 19. j--; //元素后移 20. } 21. a[j+1] = x; //插入到正确位置 22. } 23. print(a,n,i); //打印每趟排序的结果 24. } 25. 26.} 27. 28.int main(){ 29.int a[8] = {3,1,5,7,2,4,9,6}; 30. InsertSort(a,8); 31. print(a,8,8); 32.} 效率： 时间复杂度：O（n^2）. 其他的插入排序有二分插入排序，2-路插入排序。 2. 插入排序—希尔排序（Shell`s Sort） 希尔排序是1959 年由D.L.Shell 提出来的，相对直接排序有较大的改进。希尔排序又叫缩小增量排序 基本思想： 先将整个待排序的记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序，待整个序列中的记录“基本有序” 时，再对全体记录进行依次直接插入排序。
五种排序算法的分析与比较 广东医学院医学信息专业郭慧玲 摘要：排序算法是计算机程序设计广泛使用的解决问题的方法,研究排序算法具有重要的理论意义和广泛的应用价值。文章通过描述冒泡、选择、插入、归并和快速5种排序算法,总结了它们的时间复杂度、空间复杂度和稳定性。通过实验验证了5种排序算法在随机、正序和逆序3种情况下的性能,指出排序算法的适用原则,以供在不同条件下选择适合的排序算法借鉴。 关键词：冒泡排序;选择排序;插入排序;归并排序;快速排序。 排序是计算机科学中基本的研究课题之一,其目的是方便记录的查找、插入和删除。随着计算机的发展与应用领域的越来越广,基于计算机硬件的速度和存储空间的有限性,如何提高计算机速度并节省存储空间一直成为软件设计人员的努力方向。其中,排序算法已成为程序设计人员考虑的因素之一[1]，排序算法选择得当与否直接影响程序的执行效率和内外存储空间的占用量,甚至影响整个软件的综合性能。排序操作[2，3],就是将一组数据记录的任意序列,重新排列成一个按关键字有序的序列。而所谓排序的稳定性[4]是指如果在排序的序列中，存在前后相同的两个元素，排序前和排序后他们的相对位臵不发生变化。 1 算法与特性 1.1冒泡排序 1.1.1冒泡排序的基本思想
冒泡排序的基本思想是[5,6]:首先将第1个记录的关键字和第2个记录的关键字进行比较,若为逆序,则将2个记录交换,然后比较第2个和第3个记录的关键字,依次类推,直至ｎ-1个记录和第ｎ个记录的关键字进行过比较为止。然后再按照上述过程进行下一次排序,直至整个序列有序为止。 1.1.2冒泡排序的特性 容易判断冒泡排序是稳定的。可以分析出它的效率,在最好情况下,只需通过ｎ-1次比较,不需要移动关键字,即时间复杂度为Ｏ(ｎ)(即正序);在最坏情况下是初始序列为逆序,则需要进行ｎ-1次排序,需进行ｎ(ｎ-1)/2次比较,因此在最坏情况下时间复杂度为Ｏ(ｎ2),附加存储空间为Ｏ(1)。 1.2选择排序 1.2.1选择排序的基本思想 选择排序的基本思想是[5,6]:每一次从待排序的记录中选出关键字最小的记录,顺序放在已排好序的文件的最后,直到全部记录排序完毕.常用的选择排序方法有直接选择排序和堆排序,考虑到简单和易理解,这里讨论直接选择排序。直接选择排序的基本思想是ｎ个记录的文件的直接排序可经过ｎ-1次直接选择排序得到有序结果。 1.2.2选择排序的特性 容易得出选择排序是不稳定的。在直接选择排序过程中所需进行记录移动的操作次数最少为0,最大值为3(ｎ-1)。然而,无论记录的初始排序如何,所需进行的关键字间的比较次数相同,均为ｎ(ｎ-1)/2,时间
陕西科技大学实验报告 班级学号姓名实验组别 实验日期室温报告日期成绩 报告内容：（目的和要求、原理、步骤、数据、计算、小结等） 实验名称：查找与排序算法的实现和应用 实验目的： 1. 掌握顺序表中查找的实现及监视哨的作用。 2. 掌握折半查找所需的条件、折半查找的过程和实现方法。 3. 掌握二叉排序树的创建过程，掌握二叉排序树查找过程的实现。 4. 掌握哈希表的基本概念，熟悉哈希函数的选择方法，掌握使用线性探测法和链地址法进行冲突解决的方 法。 5. 掌握直接插入排序、希尔排序、快速排序算法的实现。 实验环境（硬/软件要求）：Windows 2000,Visual C++ 6.0 实验内容： 通过具体算法程序，进一步加深对各种查找算法的掌握，以及对实际应用中问题解决方 法的掌握。各查找算法的输入序列为：26 5 37 1 61 11 59 15 48 19输出 要求：查找关键字37,给出查找结果。对于给定的某无序序列，分别用直接插入排序、希尔排序、快速排序等方法进行排序，并输出每种排序下的各趟排序结果。 各排序算法输入的无序序列为：26 5 37 1 61 11 59 15 48 19。 实验要求： 一、查找法 1. 顺序查找 首先从键盘输入一个数据序列生成一个顺序表，然后从键盘上任意输入一个值，在顺序 表中进行查找。 2. 折半查找
任意输入一组数据作为个数据元素的键值，首先将此序列进行排序，然后再改有序表上 使用折半查找算法进对给定值key 的查找。 3. 二叉树查找 任意输入一组数据作为二叉排序树中节点的键值，首先创建一颗二叉排序树，然后再次二叉排序树上实现对一 定k的查找过程。 4. 哈希表查找 任意输入一组数值作为个元素的键值，哈希函数为Hash （key ）=key%11, 用线性探测再散列法解决冲突问题。 二、排序算法 编程实现直接插入排序、希尔排序、快速排序各算法函数；并编写主函数对各排序函数进行测试。 实验原理： 1. 顺序查找： 在一个已知无（或有序）序队列中找出与给定关键字相同的数的具体位置。原理是让关键字与队列中的数从最后一个开始逐个比较，直到找出与给定关键字相同的数为止，它的缺点是效率低下。 二分查找又称折半查找，优点是比较次数少，查找速度快，平均性能好；其缺点是要求待查表为有序表，且插入删除困难。因此，折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。首先，假设表中元素是按升序排列，将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。重复以
《软件工程》社会实践 分布式系统中排序算法以及应用案例设计报告 学号： 2014107326 姓名：侯明兰 一.算法需求分析 1. 分布式排序算法的排序过程为：在p台已经赋予序号的计算机C1，C2，……，Cp上，对一组给定的数据分布X={X1，X2，……，Xp}进行全局排序，得到一个新的数据分布Y={Y1，Y2，……，Yp}，使得每个Yi(1≤i≤p)有序，并且Yi的每个元素不大于Yj的任何元素，i ≤j。分布式排序必须完成的最小工作是： 1.1 数据传输：把一些效据从它们所在的机器送到它们应放的机器； 1.2 局部排序； 1.3 预处理，以便能正确地把数据重新分布。 因此，根据预处理分类，一个分布式系统中的排序算法有四类操作： 1.3.1 局部排序； 1..3.2 合并； 1.3.3 预处理； 1.3.4 数据交换。 2.算法的分类：根据算法的分析可以分为：单节点排序（序(Single Node Sort，SNS）、多节点归并排序（(Multiple Node Merge Sort，MNMS）和多节点分区排序（(Multiple Partition Sort，MPS）。 2.1 单节点排序（SNS）：假设数据存储在多个节点中，但是负责计算的节点之间没有并行计算的能力，只有当前被连接的节点能够提供计算并对对客户端提供服务．在这样的场景下对进行数据排序，流程的主要是，各节点将数据读入内存，并通过网络传输至排序的节点，在该节点上进行排序。 2.2 多节点归并排序：当存储数据的节点同时也拥有计算能力的时候，可以采用算法是：各节点先对存储在本地的数据进行排序，待所有的存储节点都对本地的数据排好序之后，再传送至某一个处理节点进行归并排序。
第8章怎样研究算法:排序算法示例 1、排序算法是最基本的算法，很多复杂算法都是以排序为基础进行构造的。关于排序算法，下列说法不正确的是_____。 (A)大规模数据集合中查找有无某些元素的问题，有序数据集合比无序数据集合的查找要快得多； (B)大规模数据集合中按元素分组进行计算的问题，有序数据集合比无序数据集合的计算要快得多； (C)对无序数据集合，两个算法X和Y：X采用无序数据处理，Y采用先将无序数据排序成有序数据，然后进行处理；则对前述(A)、(B)两类问题，Y算法一定比X算法慢； (D)上述说法有不正确的； 答案：C 解释： 本题考核排序算法的研究 在大规模数据集合中查找，有序数据集合有利算法进行和判断，要比无序数据集合查找的快，对于（C）选项，Y算法尽管需要排序后再处理，但排序处理后的数据查找更加快捷，因此可能Y算法比X算法更快。 具体内容请参考排序算法以及第八章课件。 2、下列三个算法是关于“大规模数据集合中查找有无某些元素”问题的算法：针对一个“学生”数据表，如下示意，找出“成绩”为某一分数的所有学生。 【算法A1】 Start of algorithm A1 Step 1. 从数据表的第1条记录开始，直到其最后一条记录为止，读取每一条记录，做Step 2。Step 2. 对每一条记录，判断成绩是否等于给定的分数：如果是，则输出；如果不是，则不输出。
End of algorithm A1 【算法A2】 Start of algorithm A2 Step 1. 从数据表的第1条记录开始，直到其最后一条记录为止，读取每一条记录，做Step 2和Step 3。 Step 2. 对每一条记录，判断成绩是否等于给定的分数：如果等于，则输出；如果不等于，则不输出。 Step 3. 判断该条记录的成绩是否小于给定的分数：如果不是，则继续；否则，退出循环，算法结束。 End of algorithm A2 【算法A3】 Start of algorithm A3 Step 1. 假设数据表的最大记录数是n，待查询区间的起始记录位置Start为1，终止记录位置Finish为n； Step 2. 计算中间记录位置I = (Start+Finish)/2，读取第I条记录。 Step 3. 判断第I条记录的成绩与给定查找分数： (3.1)如果是小于关系，则调整Finish = I-1；如果Start >Finish则结束，否则继续做Step 2； (3.2)如果是大于关系，则调整Start = I+1；如果Start>Finish则结束，否则继续做Step 2； (3.3)如果是等于关系，则输出，继续读取I周围所有的成绩与给定查找条件相等的记录并输出，直到所有相等记录查询输出完毕则算法结束。 End of algorithm A3 针对上述三个算法，回答下列问题： (1)关于算法A1, A2, A3的快慢问题，下列说法正确的是_____。 (A)算法A1快于算法A2，算法A2快于算法A3； (B)算法A2快于算法A1，算法A2快于算法A3； (C)算法A3快于算法A2，算法A2快于算法A1； (D)算法A1快于算法A3，算法A3快于算法A2； (E)上述都不正确。 答案：C 解释： 本题考核排序算法的研究 首先，数据是有序排列的，从大到小。 算法A1依次搜索，穷举。 算法A2与A1一样，穷举，不同的是它利用数据是从大到小排序的特点，因此，如果当前数据比如果小于目标数，那么说明只有的也一定小于，则目标不在序列中。因此，A2比A1快。 算法A3利用数据有序特点，采用二分查找，每次将目标数与中间值比较，缩小搜索范围，因此A3比A2快。 综上，答案选（C）。 具体内容请参考排序算法以及第八章课件。
第8章怎样研究算法排序算法示例练习题答案解析． 第8章怎样研究算法:排序算法示例
1、排序算法是最基本的算法，很多复杂算法都是以排序为基础进行构造的。关于排序算法，下列说法不正确的是_____。(A)大规模数据集合中查找有无某些元素的问题，有序数据集合比无序数据集合的查找要快得多； (B)大规模数据集合中按元素分组进行计算的问题，有序数据集合比无序数据集合的计算要快得多；
(C)对无序数据集合，两个算法 X和Y：X 采用无序数据处理，Y采用先将无序数据排序成有序数据，然后进行处理；则对前述(A)、(B)两类问题，Y算法一定比X算法慢；(D)上述说法有不正确的； 答案：C 解释： 本题考核排序算法的研究有序数据集合有 利在大规模数据集合中查找，算法进行和判断，要比无序数据集合查找的快，
算法尽管需要排序后再处理，选项，Y对于（C）Y但排序处理后的数据查找更加快捷，因此可能 X算法更快。算法比具体内容请参考排序算法以及第八章课件。、下列三个算法是关于“大规模数据集合中查2“学生”针对一个找有无某些元素”问题的算法：数据表，如下示意，找出“成绩”为某一分数的所有学生。学生 学 12030095
07 1203001李94 03 宁 1203001李88 01 鹏 85 徐120300106 月． 1203001王79 02 刚 1203001江77
09 12030073 10 12030069 0412030066 0544 12030008 A1】【算法Start of algorithm A1 条记录开始，直到其最Step 从数据表的第
智能控制之蚁群算法 1引言 进入21世纪以来，随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出新的挑战，促进了智能理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。随着计算机技术的飞速发展，智能计算方法的应用领域也越来越广泛。 智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。 蚁群算法是近些年来迅速发展起来的，并得到广泛应用的一种新型模拟进化优化算法。研究表明该算法具有并行性，鲁棒性等优良性质。它广泛应用于求解组合优化问题，所以本文着重介绍了这种智能计算方法，即蚁群算法，阐述了其工作原理和特点，同时对蚁群算法的前景进行了展望。 2 蚁群算法概述 1、起源 蚁群算法(ant colony optimization, ACO)，又称蚂蚁算法，是一种用来在图中寻找优化路径的机率型技术。它由Marco Dorigo于1992年在他的博士论文中引入，其灵感来源于蚂蚁在寻找食物过程中发现路径的行为。 Deneubourg及其同事(Deneubourg et al.,1990; Goss et al.,1989)在可监控实验条件下研究了蚂蚁的觅食行为，实验结果显示这些蚂蚁可以通过使用一种称为信息素的化学物质来标记走过的路径，从而找出从蚁穴到食物源之间的最短路径。 在蚂蚁寻找食物的实验中发现，信息素的蒸发速度相对于蚁群收敛到最短路径所需的时间来说过于缓慢，因此在模型构建时，可以忽略信息素的蒸发。然而当考虑的对象是人工蚂蚁时，情况就不同了。实验结果显示，对于双桥模型和扩展双桥模型这些简单的连接图来说，同样不需要考虑信息素的蒸发。相反，在更复杂的连接图上，对于最小成本路径问题来说，信息素的蒸发可以提高算法找到好解的性能。 2、基于蚁群算法的机制原理 模拟蚂蚁群体觅食行为的蚁群算法是作为一种新的计算智能模式引入的，该算法基于如下假设： （1）蚂蚁之间通过信息素和环境进行通信。每只蚂蚁仅根据其周围的环境作出反应，也只对其周围的局部环境产生影响。 （2）蚂蚁对环境的反应由其内部模式决定。因为蚂蚁是基因生物，蚂蚁的行为实际上是其基因的自适应表现，即蚂蚁是反应型适应性主体。 （3）在个体水平上，每只蚂蚁仅根据环境作出独立选择；在群体水平上，单
启发式优化算法综述 一、启发式算法简介 1、定义 由于传统的优化算法如最速下降法，线性规划，动态规划，分支定界法，单纯形法，共轭梯度法，拟牛顿法等在求解复杂的大规模优化问题中无法快速有效地寻找到一个合理可靠的解，使得学者们期望探索一种算法:它不依赖问题的数学性能，如连续可微，非凸等特性; 对初始值要求不严格、不敏感，并能够高效处理髙维数多模态的复杂优化问题，在合理时间内寻找到全局最优值或靠近全局最优的值。于是基于实际应用的需求，智能优化算法应运而生。智能优化算法借助自然现象的一些特点，抽象出数学规则来求解优化问题，受大自然的启发，人们从大自然的运行规律中找到了许多解决实际问题的方法。对于那些受大自然的运行规律或者面向具体问题的经验、规则启发出来的方法，人们常常称之为启发式算法（Heuristic Algorithm）。 为什么要引出启发式算法，因为NP问题，一般的经典算法是无法求解，或求解时间过长，我们无法接受。因此，采用一种相对好的求解算法，去尽可能逼近最优解，得到一个相对优解，在很多实际情况中也是可以接受的。启发式算法是一种技术，这种技术使得在可接受的计算成本内去搜寻最好的解，但不一定能保证所得的可行解和最优解，甚至在多数情况下，无法阐述所得解同最优解的近似程度。 启发式算法是和问题求解及搜索相关的，也就是说,启发式算法是为了提高搜索效率才提出的。人在解决问题时所采取的一种根据经验规则进行发现的方法。其特点是在解决问题
时,利用过去的经验,选择已经行之有效的方法，而不是系统地、以确定的步骤去寻求答案，以随机或近似随机方法搜索非线性复杂空间中全局最优解的寻取。启发式解决问题的方法是与算法相对立的。算法是把各种可能性都一一进行尝试，最终能找到问题的答案，但它是在很大的问题空间内，花费大量的时间和精力才能求得答案。启发式方法则是在有限的搜索空间内，大大减少尝试的数量，能迅速地达到问题的解决。 2、发展历史 启发式算法的计算量都比较大，所以启发式算法伴随着计算机技术的发展，才能取得了巨大的成就。纵观启发式算法的历史发展史： 40年代：由于实际需要，提出了启发式算法（快速有效）。 50年代：逐步繁荣，其中贪婪算法和局部搜索等到人们的关注。 60年代: 反思，发现以前提出的启发式算法速度很快，但是解得质量不能保证，而且对大规模的问题仍然无能为力（收敛速度慢）。 70年代：计算复杂性理论的提出，NP问题。许多实际问题不可能在合理的时间范围内找到全局最优解。发现贪婪算法和局部搜索算法速度快，但解不好的原因主要是他们只是在局部的区域内找解，等到的解没有全局最优性。由此必须引入新的搜索机制和策略。 Holland的遗传算法出现了（Genetic Algorithm）再次引发了人们研究启发式算法的兴趣。 80年代以后：模拟退火算法（Simulated Annealing Algorithm），人工神经网络（Artificial Neural Network），禁忌搜索（Tabu Search）相继出现。 最近比较火热的：演化算法（Evolutionary Algorithm）, 蚁群算法（Ant Algorithms），拟人拟物算法，量子算法等。
《高级语言程序设计》 课程设计报告 题目： 排序算法 专业： 班级： 姓名： 指导教师： 成绩： 计算机与信息工程系 2015年3月26日 2014-2015学年 第2学期
目录 引言 (1) 需求分析 (1) 第一章程序内容及要求 (1) 1.1 冒泡排序 (1) 1.2 选择排序 (2) 1.3 插入排序 (3) 第二章概要设计 (4) 2.1冒泡排序 (4) 2.2选择排序 (5) 2.3插入排序 (6) 第三章程序的比较及其应用 (7) 3.1时间复杂度 (7) 3.2空间复杂度 (7) 3.3稳定程度 (7) 3.4应用及其改进 (8) 第四章程序设计结果 (8) 附录 (9) 参考文献 (12)
引言 伴随着社会的发展，数据也变得越来越庞大。如何将庞大的数据进行很好的排序，使用户更加方便的查找资料，成了一件越来越重要的问题。对于程序员来说，这将是一个挑战。 经常查找资料的朋友都会知道，面对海量的资料，如果其查找资料没有进行排序，那么其查找资料将会是一家非常痛苦的事情。针对这一问题，我们自此通过一个课程设计来解决它。 理论上排序算法有很多种，不过本课程设计只涉及到三种算法。这三种算法包括：冒泡排序，选择排序，直接插入排序。 本课程设计通过对这三种算法的运行情况进行对比，选择最优秀的算法出来。希望通过我的努力能解决一些问题，带来一些方便。 需求分析 本课程题目是排序算法的实现，由于各方面的原因，本科程设计一共需要设计三种排序算法。这三种算法包括：冒泡排序，选择排序，直接插入排序。三种排序算法各有独到之处，因此我们要通过各种调试分析来比较其优劣长短。 由于使用的调试软件及操作系统不一样。因此个别程序在不同的软件上可能会报错。 本课程软件运行的的操作系统为Windows7 64位操作系统。所使用的软件为Microsoft Visual C++6.0以及Turbo C2.0 第一章程序内容及要求 1.1 冒泡排序 冒泡排序（Bubble Sort，台湾译为：泡沫排序或气泡排序）是一种简单的排序算法。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。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端，故名。
排序算法总结及习题 一、概述 排序是最基础和常用的算法之一，一般情况下，排序不开比较、数据交换，怎样降低算法的时间及空间复杂性是算法设计的目标，尽管经典算法已有不少，但研究一直不断，2001年还有综合性能很好的新算法出现。 为了对n个元素的线性表进行排序，至少必须扫描一遍以获取n各元素，因此排序问题的计算复杂性下界为： Ω(n) 如果对输入的数据不做任何要求，则仅能通过比较来确定输入序列
则任意分布数据，算法复杂性下界：Ω(nlogn) 二、常用基本算法及思想 名次排序、冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序。 1.名次排序 （1）计算名次 void Rank(T a[], int n, int r[]) { //计算a [0:n-1]中n个元素的排名 for (int i = 0; i < n; i++) r[i] = 0; //初始化 //逐对比较所有的元素 for (int i = 1; i < n; i++) for ( int j = 0; j < i; j++) if (a [j] <= a[ i]) r[i]++; else r[j ]++; } （2）按名次排序 void Rearrange (T a[], int n, int r[]) { //按序重排数组a中的元素，使用附加数组u T *u = new T[n+1]; //在u中移动到正确的位置 for (int i = 0; i < n; i++)
常用算法的应用 1．递推算法（常用级数、数列求和、二分法、梯形积分法、穷举法等）； 2．排序算法（选择法、冒泡法）； 3．查找算法（顺序查找、折半查找）； 4．有序数列的插入、删除操作； 5．初等数论问题求解的有关算法（最大数、最小数、最大公约数、最小公倍数、素数等）；6．矩阵的处理（生成、交换及基本运算）； 7．递归算法（阶乘、最大公约数等）； 8．字符串处理（插入、删除、连接和比较等） 1.相对于递归算法,递推算法免除了数据进出栈的过程，也就是说,不需要函数不断的向边界值靠拢,而直接从边界出发,直到求出函数值. 比如阶乘函数：f(n)=n*f(n-1) 在f(3)的运算过程中,递归的数据流动过程如下: f(3){f(i)=f(i-1)*i}-->f(2)-->f(1)-->f(0){f(0)=1}-->f(1)-->f(2)--f(3){f(3)=6} 而递推如下: f(0)-->f(1)-->f(2)-->f(3) 由此可见,递推的效率要高一些,在可能的情况下应尽量使用递推.但是递归作为比较基础 的算法,它的作用不能忽视.所以,在把握这两种算法的时候应该特别注意. 2.所谓排序，就是使一串记录，按照其中的某个或某些关键字的大小，递增或递减的排列起来的操作。 分类 在计算机科学所使用的排序算法通常被分类为： 计算的复杂度（最差、平均、和最好表现），依据串列（list）的大小（n）。一般而言，好的表现是O。(n log n)，且坏的行为是Ω(n2)。对於一个排序理想的表现是O(n)。仅使用一个抽象关键比较运算的排序算法总平均上总是至少需要Ω(n log n)。 记忆体使用量（以及其他电脑资源的使用） 稳定度：稳定排序算法会依照相等的关键（换言之就是值）维持纪录的相对次序。也就是一个排序算法是稳定的，就是当有两个有相等关键的纪录R和S，且在原本的串列中R出现在S之前，在排序过的串列中R也将会是在S之前。 一般的方法：插入、交换、选择、合并等等。交换排序包含冒泡排序（bubble sort）和快速排序（quicksort）。选择排序包含shaker排序和堆排序（heapsort）。 当相等的元素是无法分辨的，比如像是整数，稳定度并不是一个问题。然而，假设以下的数对将要以他们的第一个数字来排序。 (4, 1) (3, 1) (3, 7) (5, 6) 在这个状况下，有可能产生两种不同的结果，一个是依照相等的键值维持相对的次序，而另外一个则没有： (3, 1) (3, 7) (4, 1) (5, 6) (维持次序) (3, 7) (3, 1) (4, 1) (5, 6) (次序被改变) 不稳定排序算法可能会在相等的键值中改变纪录的相对次序，但是稳定排序算法从来不会如此。不稳定排序算法可以被特别地时作为稳定。作这件事情的一个方式是人工扩充键值的
八大排序算法 概述 排序有内部排序和外部排序，内部排序是数据记录在内存中进行排序，而外部排序是因排序的数据很大，一次不能容纳全部的排序记录，在排序过程中需要访问外存。 我们这里说说八大排序就是内部排序。 当n较大，则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序序。 快速排序：是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法，当待排序的关键字是随机分布时，快速排序的平均时间最短；
基本思想: 将一个记录插入到已排序好的有序表中，从而得到一个新，记录数增1的有序表。即：先将序列的第1个记录看成是一个有序的子序列，然后从第2个记录逐个进行插入，直至整个序列有序为止。 要点：设立哨兵，作为临时存储和判断数组边界之用。 直接插入排序示例： 如果碰见一个和插入元素相等的，那么插入元素把想插入的元素放在相等元素的后面。所以，相等元素的前后顺序没有改变，从原无序序列出去的顺序就是排好序后的顺序，所以插入排序是稳定的。 算法的实现： [cpp]view plain copy print? 1.void print(int a[], int n ,int i){ 2. cout<
8. 9. 10.void InsertSort(int a[], int n) 11.{ 12.for(int i= 1; i C语言教学中关于排序算法的应用与分析 庄前进 摘要：算法是计算机语言教学中的重要因素，是分析问题的钥匙、程序设计的思想，离开算法就谈不上程序设计。本文阐述了排序算法在复杂问题中的应用、解决思路及相应的C语言程序。 引言 排序算法虽然在C语言教学中经常用到，但是当学生遇到有难度的问题时却难以解决，无从下手。为了帮助学生提高问题分析能力以及巩固知识，下面通过两个复杂问题的分析，让学生掌握科学的学习方法和思维，写出正确的程序。 1、排序算法 常用的排序算法有四种，分别是顺序比较法、冒泡法、插入法及选择法，各有各的特点，如果没有特别说明，用顺序比较法较为简单。 2、排序算法的应用 学习程序如果仅仅是局限于排序就没有意义了，有时要涉及有难度和深度的问题。下面通过两道考题帮助我们加深对排序的了解。 2．1有20个在10—99（含10和99）之间互不相同的整数11，21，22，32，23，43，34，44，56，65，77，57，82，27，95，48，68，64，90，81，按个位数作升序排序，个位数相同时再按十位数作降序排列，将排序结果输出。 分析：程序应由下面几个部分组成：定义变量和数组，数组元素的赋值，数组元素的处理—排序，数组元素的输出。在排序程序段，应将数组元素分解为个位数及十位数，这是本题重要算法之一。 程序清单 #define N 20 main() { int i,j,x,y,m,n,k; int a[N]={11,21,22,32,23,43,34,44,56,65,77,57,82,27,95,48,68,64,90,81}; for(i=0;i<=N-2;i++) for(j=i+1;j<=N-1;j++) { x=a[i]% 10;m=a[i]/10; y=a[j]% 10;m=a[j]/10; if(x>y) {k=a[i];a[i]=a[j];a[j]=k;} if(x==y) {k=a[i];a[i]=a[j];a[j]=k;} } printf("\n the sorted numbers are:\n"); for(i=0;i<=N-1;i++) printf("%4d",a[i]); } 2．2下列程序列用数据96，123，78，14，37实现对MxN矩阵a的赋值，要求将给定的数据依次赋给数组b，然后用冒泡法按列自上而下进行升序排列。 例：5 X 6 矩阵的赋值结果排序结果 96 123 78 14 37 96 14 14 14 14 14 123 78 14 37 96 123 37 37 37 37 37 78 14 37 96 123 78 78 78 78 78 78 蚁群算法综述 控制理论与控制工程09104046 吕坤一、蚁群算法的研究背景 蚂蚁是一种最古老的社会性昆虫，数以百万亿计的蚂蚁几乎占据了地球上每一片适于居住的土地，它们的个体结构和行为虽然很简单，但由这些个体所构成的蚁群却表现出高度结构化的社会组织，作为这种组织的结果表现出它们所构成的群体能完成远远超越其单只蚂蚁能力的复杂任务。就是他们这看似简单，其实有着高度协调、分工、合作的行为，打开了仿生优化领域的新局面。 从蚁群群体寻找最短路径觅食行为受到启发，根据模拟蚂蚁的觅食、任务分配和构造墓地等群体智能行为，意大利学者M.Dorigo等人1991年提出了一种模拟自然界蚁群行为的模拟进化算法——人工蚁群算法，简称蚁群算法(Ant Colony Algorithm,ACA)。 二、蚁群算法的研究发展现状 国内对蚁群算法的研究直到上世纪末才拉开序幕，目前国内学者对蚁群算法的研究主要是集中在算法的改进和应用上。吴庆洪和张纪会等通过向基本蚁群算法中引入变异机制，充分利用2-交换法简洁高效的特点，提出了具有变异特征的蚊群算法。吴斌和史忠植首先在蚊群算法的基础上提出了相遇算法，提高了蚂蚁一次周游的质量，然后将相遇算法与采用并行策略的分段算法相结合。提出一种基于蚁群算法的TSP问题分段求解算法。王颖和谢剑英通过自适应的改变算法的挥发度等系数，提出一种自适应的蚁群算法以克服陷于局部最小的缺点。覃刚力和杨家本根据人工蚂蚁所获得的解的情况，动态地调整路径上的信息素，提出了自适应调整信息素的蚁群算法。熊伟清和余舜杰等从改进蚂蚁路径的选择策略以及全局修正蚁群信息量入手，引入变异保持种群多样性，引入蚁群分工的思想，构成一种具有分工的自适应蚁群算法。张徐亮、张晋斌和庄昌文等将协同机制引入基本蚁群算法中，分别构成了一种基于协同学习机制的蚁群算法和一种基于协同学习机制的增强蚊群算法。 随着人们对蚁群算法研究的不断深入，近年来M.Dorigo等人提出了蚁群优化元启发式(Ant-Colony optimization Meta Heuristic，简称ACO-MA)这一求解复杂问题的通用框架。ACO-MH为蚁群算法的理论研究和算法设计提供了技术上的保障。在蚁群优化的收敛性方面，W.J.Gutjahr做了开创性的工作，提出了基于图的蚂蚁系统元启发式(Graph-Based Ant System Metaheuristic)这一通用的蚁群优化 的模型，该模型在一定的条件下能以任意接近l的概率收敛到最优解。T.StBtzle 和M.Dorigo对一类ACO算法的收敛性进行了证明，其结论可以直接用到两类实验上，证明是最成功的蚁群算法——MMAs和ACS。N.Meuleau和M.Dorigo研究了 当n较大，则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序序。 快速排序：是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法，当待排序的关键字是随机分布时，快速排序的平均时间最短； 1. 插入排序—直接插入排序(Straight Insertion Sort) 基本思想: 将一个记录插入到已排序好的有序表中，从而得到一个新，记录数增1的有序表。即：先将序列的第1个记录看成是一个有序的子序列，然后从第2个记录逐个进行插入，直至整个序列有序为止。 要点：设立哨兵，作为临时存储和判断数组边界之用。 直接插入排序示例： 如果碰见一个和插入元素相等的，那么插入元素把想插入的元素放在相等元素的后面。所以，相等元素的前后顺序没有改变，从原无序序列出去的顺序就是排好序后的顺序，所以插入排序是稳定的。 算法的实现： 效率： 时间复杂度：O（n^2）. 其他的插入排序有二分插入排序，2-路插入排序。 2. 插入排序—希尔排序（Shell`s Sort） 希尔排序是1959 年由D.L.Shell 提出来的，相对直接排序有较大的改进。希尔排序又叫缩小增量排序 基本思想： 先将整个待排序的记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序，待整个序列中的记录“基本有序”时，再对全体记录进行依次直接插入排序。 操作方法： 1.选择一个增量序列t1，t2，…，tk，其中ti>tj，tk=1； 2.按增量序列个数k，对序列进行k 趟排序； 3.每趟排序，根据对应的增量ti，将待排序列分割成若干长度为m 的子序列， 分别对各子表进行直接插入排序。仅增量因子为1 时，整个序列作为一个表来处理，表长度即为整个序列的长度。 希尔排序的示例： 南京航空航天大学金城学院毕业设计（论文）开题报告 题目基于蚁群算法的TSP问题研究 系部XXXX系 专业XXXX 学生姓名XXXX学号XXXX 指导教师XXXX职称讲师 毕设地点XXXX 年月日 填写要求 1．开题报告只需填写“文献综述”、“研究或解决的问题和拟采用的方法”两部分内容，其他信息由系统自动生成，不需要手工填写。 2．为了与网上任务书兼容及最终打印格式一致，开题报告采用固定格式，如有不适请调整内容以适应表格大小并保持整体美观，切勿轻易改变格式。 3．任务书须用A4纸，小4号字，黑色宋体，行距1.5倍。 4．使用此开题报告模板填写完毕，可直接粘接复制相应的内容到毕业设计网络系统。 1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述： 1.1蚁群算法的发展和应用 在计算机自动控制领域中,控制和优化始终是两个重要问题。使用计算机进行控制和优化本质上都表现为对信息的某种处理。随着问题规模的日益庞大,特性上的非线性及不确定性等使得难以建立精确的“数学模型”。人们从生命科学和仿生学中受到启发,提出了许多智能优化方法,为解决复杂优化问题(NP-hard问题)提供了新途径。 蚁群算法(Ant Colony Algorithm,ACA)是Dorigo M等人于1991年提出的。 经观察发现,蚂蚁个体之间是通过一种称之为信息素的物质进行信息传递的。在运动过程中,蚂蚁能够在它所经过的路径上留下该种信息素,而且能够感知信息素的浓度,并以此指导自己的运动方向。蚁群的集体行为表现出一种信息正反馈现象:某一路径上走过的蚂蚁越多,则后来者选择该路径的概率就越大。蚂蚁个体之间就是通过这种信息的交流达到搜索食物的目的。它充分利用了生物蚁群通过个体间简单的信息传递，搜索从蚁巢至食物间最短路径的集体寻优特征，以及该过程与旅行商问题求解之间的相似性。同时，该算法还被用于求解二次指派问题以及多维背包问题等，显示了其适用于组合优化问题求解的优越特征。 蚁群算法应用于静态组合优化问题,其典型代表有旅行商问题(TSP)、二次分配问题(QAP)、车间调度问题、车辆路径问题等。在动态优化问题中的应用主要集中在通讯网络方面。这主要是由于网络优化问题的特殊性,如分布计算,随机动态性,以及异步的网络状态更新等。例如将蚁群算法应用于QOS组播路由问题上,就得到了优于模拟退火(SA)和遗传算法(GA)的效果。蚁群优化算法最初用于解决TSP 问题，经过多年的发展，已经陆续渗透到其他领域中，如图着色问题、大规模集成电路设计、通讯网络中的路由问题以及负载平衡问题、车辆调度问题等。蚁群算法在若干领域获得成功的应用，其中最成功的是在组合优化问题中的应用。 1.2蚁群算法求解TSP问题 （1）TSP问题的描述 TSP问题的简单形象描述是:给定n个城市,有一个旅行商从某一城市出发,访问各城市一次且仅有一次后再回到原出发城市,要求找出一条最短的巡回路径。 （2）TSP问题的理论意义 该问题是作为所有组合优化问题的范例而存在的。它已经成为并将继续成为测 需 求 分 析 报 告 课程设计题目：排序算法实现与演示系统专业：计算机科学与技术 班级： 姓名： 一．问题的提出 1.1编写目的 排序在人们的日常生活和学习、科研、生产等各个方面有着重要的应用。因此掌握常用的排序算法是很必要的。此次设计拟开发一个排序算法演示系统，以提高对排序算法的掌握程度。 本系统实现各种内部排序：直接插入排序、冒泡排序、直接选择排序、希尔排序、快速排序、堆排序、归并排序演。用户可以选择排序算法以演示输入数据在该排序算法下的排序过程。 1.2项目背景 课程设计题目：排序算法实现与演示系统 本课题的指导老师： 本课题的任务开发者： 该设计系统与其他系统的关系：相辅相成，紧密相关 1.3定义 文档中所用到的专业术语： 1.4参考资料 [1] 李云清，杨庆红.数据结构（C语言版）.北京：人民邮电出版社，2004. [2]严蔚敏,吴伟民.数据结构（C语言版）.北京：清华大学出版.1997. [3] 苏光奎,李春葆.数据结构导学.北京:清华大学出版.2002. [4] 周海英，马巧梅，靳雁霞.数据结构与算法设计.北京：国防工业出版社，2007. [5] 张海藩. 软件工程导论. 北京：清华大学出版社.2003. 随着计算机的普及，数据结构的应用与开发也深入我们的生活学习当中，其中排序算法也影响极深，通过这次排序算法的实现，希望更多人可以学会并运用排序算法。 二．任务概述 2.1目标 了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力； 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能； 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力； 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。 2.2运行环境 Microsoft Visual C++ 2008 2.3用户的特点 排序算法实现与演示系统使用者：具有一定的计算机操作能力和知识。 系统调用人员：具有很高的专业知识水平，理解排序算法实现与演示系统的运行机制，可以对开放代码进行阅读和分析，以完成其系统独特的需求。 2.4条件与限制 课程设计代码编写测试时间短、技术力量弱，设备具有约束性。 三．数据描述C语言教学中关于排序算法的应用与分析
蚁群算法研究综述
c++排序算法
基于蚁群算法的TSP问题研究
排序算法的实现与演示需求分析报告
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