数据结构第23讲_插入排序2和交换排序_C

第八章选择题1. C2.A3.B4.C5.D6.B7.B8.A9.D 10.D 11.C 12.C填空题1.n、n+12. 43.8.25( 折半查找所在块 )4.左子树、右子树5.266.顺序、(n+1)/2、O(log2n)7.m-1、[m/2]-18.直接定址应用题1.进行折半查找时，判定树是唯一的，折半查找过程是走了一条从根节点到末端节点的路径，所以其最大查找长度为判定树深度[log2n]+1.其平均查找长度约为[log2n+1]-1.在二叉排序树上查找时，其最大查找长度也是与二叉树的深度相关，但是含有n个节点的二叉排序树不是唯一的，当对n个元素的有序序列构造一棵二叉排序树时，得到的二叉排序树的深度也为n，在该二叉树上查找就演变成顺序查找，此时的最大查找长度为n；在随机情况下二叉排序树的平均查找长度为1+4log2n。

因此就查找效率而言，二分查找的效率优于二叉排序树查找，但是二叉排序树便于插入和删除，在该方面性能更优。

3. 评价哈希函数优劣的因素有：能否将关键字均匀的映射到哈希表中，有无好的处理冲突的方法，哈希函数的计算是否简单等。

冲突的概念：若两个不同的关键字Ki和Kj，其对应的哈希地址Hash(Ki) =Hash(Kj)，则称为地址冲突，称Ki和K,j为同义词。

（1）开放定址法（2）重哈希法（3）链接地址法4.（1）构造的二叉排序树，如图（2）中序遍历结果如下：10 12 15 20 24 28 30 35 46 50 55 68（4）平均查找长度如下：ASLsucc = （1x1+2x2+3x3+4x3+5x3）/12 = 41/128.哈希地址如下：H(35) = 35%11 = 2H(67) = 67%11 = 1H(42) = 42%11 = 9H(21) = 21%11 = 10H(29) = 29%11 = 7H(86) = 86%11 = 9H(95) = 95%11 = 7H(47) = 47%11 = 3H(50) = 50%11 = 6H(36) = 36%11 = 3H(91) = 91%11 = 3第九章选择题1. D2.C3.B4.D5.C6.B7.A8.A9.D 10.D填空题1.插入排序、交换排序、选择排序、归并排序2.移动（或者交换）3.归并排序、快速排序、堆排序4.保存当前要插入的记录，可以省去在查找插入位置时的对是否出界的判断5.O(n)、O(log2n)6.直接插入排序或者改进了的冒泡排序、快速排序7.Log2n、n8.完全二叉树、n/29.1510.{12 38 25 35 50 74 63 90}应用题11.（1）Shell排序(步长为5 3 1)每趟的排序结果初始序列为100 87 52 61 27 170 37 45 61 118 14 88 32步长为5的排序14 37 32 61 27 100 87 45 61 118 170 88 52步长为3的排序结果14 27 32 52 37 61 61 45 88 87 170 100 118步长为1的排序结果14 27 32 37 45 52 61 61 87 88 100 118最后结果14 27 32 37 45 52 61 61 87 88 100 118 170（2）快速排序每趟的排序结果如图初始序列100 87 52 61 27 170 37 45 61 118 14 88 32第一趟排序[32 87 52 61 27 88 37 45 61 14]100[118 170]第二趟排序[14 27]32[61 52 88 37 45 61 87]100 118[170]第三趟排序14[27]32[45 52 37]61[88 61 87]100 118[170]第四趟排序14[27]32[37]45[52]61[87 61]88 100 118[170]第五趟排序14[27]32[37]45[52]61[87 61]88 100 118[170]最后结果14[27]32[37]45[52]61[61]87 88 100 118[170]（3）二路归并排序每趟的排序结果初始序列[100][87][52][61][27][170][37][45][61][118][14][88][32]第一趟归并[87 100][52 61][27 170][37 45][61 118][14 88][32]第二趟归并[52 61 87 100][27 37 45 170][14 61 88 118][32]第三趟归并排序[27 37 45 52 61 87 100 170][14 32 61 88 118]第四趟归并排序[14 27 32 37 45 52 61 61 87 88 100 118 170]最后结果14 27 32 37 45 52 61 61 87 88 100 118 17012.采用快速排序时，第一趟排序过程中的数据移动如图：算法设计题1.分析：为讨论方便，待排序记录的定义为（后面各算法都采用此定义）：#define MAXSIZE 100 /* 顺序表的最大长度，假定顺序表的长度为100 */ typedef int KeyType; /* 假定关键字类型为整数类型 */typedef struct {KeyType key; /* 关键字项 */OtherType other; /* 其他项 */}DataType; /* 数据元素类型 */typedef struct {DataType R[MAXSIZE+1]; /* R[0]闲置或者充当哨站 */int length; /* 顺序表长度 */}sqList; /* 顺序表类型 */设n个整数存储在R[1..n]中，因为前n-2个元素有序，若采用直接插入算法，共要比较和移动n-2次，如果最后两个元素做一个批处理，那么比较次数和移动次数将大大减小。

标准答案1：以顺序存储方式，且数据元素有序
标准答案2：(n+1)/2
标准答案3：29/10
标准答案4：5
标准答案5：37,24,12,30,53,45,96
标准答案6：4
标准答案7：直接选择排序
标准答案8：插入排序
标准答案9：归并排序
标准答案10：交换排序
标准答案11：快速排序
标准答案12：40，20,30,38，46，56，79，84,90,110
标准答案13：3
标准答案14：5
标准答案15：选择
标准答案16：18，20，25，59，26，36
标准答案17：16，25，35，48，23，40，79，82，36，72 标准答案18：28，16，34，54，62，73，60，26，43，95 标准答案19：40，38，46，56，79，84
标准答案20：39，46，41，57，80，47
标准答案21：{NULL} {k} {p=p->left} {p=p->right} {p}
标准答案22：{n} {(s+j)/2} {j=m-1} {s=m+1} {a[k+1]}
标准答案23：子问题1：C; 子问题2：B
标准答案24：子问题1：B; 子问题2：A
标准答案25：子问题1：C; 子问题2：D
标准答案26：子问题1：D; 子问题2：A
标准答案27：子问题1：C; 子问题2：D。

c语言排序方法C语言是一种高效的编程语言，其基础算法和数据结构内容是必备的知识。

排序算法是其中一种重要的基础算法，是C语言程序开发中常用的一种技能，可以帮助我们对数据进行有序处理，更好地解决问题。

在C语言中，排序算法分为内部排序和外部排序。

内部排序是指将需要排序的数据都放在内存中进行排序，主要适用于数据量较小的情况。

而外部排序则是指需要对大数据集进行排序，需要借助外部存储器进行排序。

在此我们主要讨论内部排序算法。

内部排序可以分为以下几类：1. 插入排序插入排序包括直接插入排序、希尔排序等。

直接插入排序是将一个记录插入到有序表中形成一个新的有序表；而希尔排序是通过缩小元素间的间隔，并对每个子序列分别进行插入排序来完成整个排序过程。

插入排序方法简单，适用于小数组或部分有序的数组，是稳定排序方法。

2. 选择排序选择排序包括简单选择排序、堆排序等。

简单选择排序是通过不断的在剩余元素中找到最小元素，并将其放在已排好序的数组末尾进行排序，是不稳定排序方法；而堆排序则是通过将待排序数组看作一个完全二叉树，不断将根节点放到其正确位置上进行排序，是不稳定排序方法。

3. 交换排序交换排序包括冒泡排序、快速排序等。

冒泡排序是通过不断比较相邻的两个数，将较小(或较大)数向前(或向后)交换，在每一次外循环中确定一个元素的位置的排序方法，是稳定排序方法；而快速排序则是通过不断地将待排序数组分成两部分，分别进行递归排序，再将两部分合并成一个有序的数组，是不稳定排序方法。

4. 合并排序合并排序是将待排序数组分成若干个子数组，将每个子数组排好序，再将排好序的子数组合并成最终有序的数组。

合并排序是稳定排序方法，主要优化点在于合并有序数组的过程中需要有额外的空间存放有序的数据。

在实际开发中，我们需要选择适合当前情况的排序方法，优化算法的实现，提高算法的效率。

另外，在使用排序算法的过程中，我们还需要注意以下几点：1. 数据量的大小决定了排序算法的选择。

一插入排序1.1 直接插入排序基本思想：每次将一个待排序额记录按其关键码的大小插入到一个已经排好序的有序序列中，直到全部记录排好序。

图解：代码实现：[cpp]view plaincopy1.//直接顺序排序2.void InsertSort(int r[],int n)3.{4.for(int i=2;i<n;i++)5.{6.r[0]=r[i];//设置哨兵7.for(int j=i-1;r[0]<r[j];j--)//寻找插入位置8.r[j+1]=r[j];//记录后移9.r[j+1]=r[0];10.}11.for(int k=1;k<n;k++)12.cout<<r[k]<<"";13.cout<<"\n";14.}1.2 希尔排序基本思想是：先将整个待排序记录序列分割成若干个子序列，在在序列内分别进行直接插入排序，待整个序列基本有序时，再对全体记录进行一次直接插入排序。

图解：代码实现：[cpp]view plaincopy1.<spanstyle="font-size:14px;">//希尔排序2.void ShellSort(int r[],int n)3.{4.int i;5.int d;6.int j;7.for(d=n/2;d>=1;d=d/2)//以增量为d进行直接插入排序8.{9.for(i=d+1;i<n;i++)10.{11.r[0]=r[i];//暂存被插入记录12.for(j=i-d;j>0&&r[0]<r[j];j=j-d)13.r[j+d]=r[j];//记录后移d个位置14.r[j+d]=r[0];15.}16.}17.for(i=1;i<n;i++)18.cout<<r[i]<<"";19.cout<<"\n";20.}</span>二交换排序2.1 起泡排序起泡排序是交换排序中最简单的排序方法，其基本思想是：两两比较相邻记录的关键码，如果反序则交换，直到没有反序的记录为止。