Cycle Sort 算法

2025年3月17日 | 阅读 7 分钟

在本文中,我们将讨论 Cycle Sort 算法。Cycle sort 是一种比较排序算法,它将数组分解为若干个循环,每个循环都可以旋转以产生一个排序后的数组。从理论上讲,它在减少写入原始数组的次数方面是最佳的。

它是一种原地且不稳定的排序算法。Cycle sort 将数组分解为若干个循环,每个循环中的元素都可以旋转以产生一个排序后的数组。Cycle sort 的时间复杂度为 O(n2),即使在最佳情况下也是如此。

现在,让我们看一下 Cycle sort 的算法。

算法

假设有一个包含 n 个不同元素的数组 arr。给定一个元素 A,我们可以通过计算小于 A 的元素的数量来找到它的索引。

  1. 如果元素在其正确的位置,只需保持原样。
  2. 否则,我们需要通过计算小于它的元素的数量来找到 A 的正确位置。另一个元素 B 被替换以移动到其正确的位置。这个过程一直持续到我们找到一个元素位于 A 的原始位置。

上述过程构成了一个循环。重复这个过程来处理列表中的每个元素,直到列表被排序。

Cycle Sort 算法的工作原理

现在,让我们看看 Cycle Sort 算法的工作原理。为了理解 Cycle sort 算法的工作原理,让我们取一个未排序的数组。

设数组的元素为 - {30, 20, 10, 40, 60, 50}

Cycle Sort

现在,给定的数组已完全排序。

Cycle Sort 复杂度

现在,让我们看看 Cycle Sort 在最佳情况、平均情况和最坏情况下的时间复杂度。我们还将查看 Cycle Sort 的空间复杂度。

1. 时间复杂度

情况时间复杂度
最佳情况O(2n)
平均情况O(2n)
最坏情况O(2n)

Cycle Sort 在所有三种情况下的时间复杂度均为 O(n2)。即使在最佳情况下,它也需要 O(n2) 的时间来对数组元素进行排序。在 Cycle Sort 中,总是需要从当前位置遍历整个子数组,以计算小于当前元素的元素数量。

因此,在 Cycle Sort 中,给定的数组是已经排序还是未排序并不重要。它对算法的运行时间没有影响。因此,Cycle Sort 必须以二次时间运行。

2. 空间复杂度

空间复杂度O(1)
稳定版不能
  • Cycle Sort 的空间复杂度为 O(1)。

Cycle Sort 实现

现在,让我们看看不同编程语言中的 Cycle Sort 程序。

程序:用 C 语言实现 Cycle Sort 的程序。

输出

Cycle Sort

程序:用 C++ 实现 Cycle Sort 的程序。

输出

Cycle Sort

程序:用 C# 实现 Cycle Sort 的程序。

输出

执行上述代码后,输出将是 -

Cycle Sort

程序:用 Java 实现 Cycle Sort 的程序。

输出

执行上述代码后,输出将是 -

Cycle Sort

这就是本文的全部内容。希望本文能为您提供帮助和信息。


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