Временная сложность алгоритмов сортировок

@БузинВладимир · Регистрация: 21.08.2017

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Добрый день! Я считаю зависимость времени сортировок от количества элементов. Можете проверить код программы и написать в комментариях, что надо сделать на самом деле? Как помещать параметры в алгоритмы сортировок?

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <iomanip>
#include <conio.h>
using namespace std;
 
template< class T >
void selectSort(T* arr, int size) 
{
    T tmp;
    for(int i = 0; i < size; ++i) // i - номер текущего шага
    { 
        int pos = i; 
        tmp = arr[i];
        for(int j = i + 1; j < size; ++j) // цикл выбора наименьшего элемента
        {
            if (arr[j] < tmp) 
           {
               pos = j; 
               tmp = arr[j]; 
           }
        }
        arr[pos] = arr[i]; 
        arr[i] = tmp; // меняем местами наименьший с a[i]
    }
}
 
template< class T >
void bubbleSort(T* arr, int size)
{
    T tmp;
 
    for(int i = 0; i < size - 1; ++i) // i - номер прохода
    {            
        for(int j = 0; j < size - 1; ++j) // внутренний цикл прохода
        {     
            if (arr[j + 1] < arr[j]) 
            {
                tmp = arr[j + 1]; 
                arr[j + 1] = arr[j]; 
                arr[j] = tmp;
            }
        }
    }
}
 
template< class T >
void insertSort(T* a, int size) 
{
    T tmp;
    for (int i = 1, j; i < size; ++i) // цикл проходов, i - номер прохода
    {
        tmp = a[i]; 
        for (j = i - 1; j >= 0 && a[j] > tmp; --j) // поиск места элемента в готовой последовательности 
            a[j + 1] = a[j];    // сдвигаем элемент направо, пока не дошли
        a[j + 1] = tmp; // место найдено, вставить элемент    
    }
}
 
int increment(long inc[], long size) 
{
    int p1, p2, p3, s;
    p1 = p2 = p3 = 1;
    s = -1;
    do 
    {
        if (++s % 2) 
        {
            inc[s] = 8*p1 - 6*p2 + 1;
        } 
        else 
        {
            inc[s] = 9*p1 - 9*p3 + 1;
            p2 *= 2;
            p3 *= 2;
        }
    p1 *= 2;
    } 
    while(3*inc[s] < size);  
 
    return s > 0 ? --s : 0;
}
 
 
template< class T >
void shellSort(T a[], long size) 
{
    long inc, i, j, seq[40];
    int s;
 
    s = increment(seq, size); // вычисление последовательности приращений
    while (s >= 0)  // сортировка вставками с инкрементами inc[] 
    {
         inc = seq[s--];         
         for (i = inc; i < size; ++i) 
         {
             T temp = a[i];
             for (j = i; (j >= inc) && (temp < a[j-inc]); j -= inc) {
                a[j] = a[j - inc];
             }
             a[j] = temp;
         }
    }
}
template< class T >
void downHeap(T a[], long k, long n) 
{
    //  процедура просеивания следующего элемента 
    //  До процедуры: a[k+1]...a[n]  - пирамида 
    //  После:  a[k]...a[n]  - пирамида 
    T new_elem;
    long child;
    new_elem = a[k];
    
    while(k <= n/2) // пока у a[k] есть дети 
    {       
        child = 2*k;
        
        if( child < n && a[child] < a[child+1] ) //  выбираем большего сына 
            child++;
        if( new_elem >= a[child] ) 
            break; 
        // иначе 
        a[k] = a[child];    // переносим сына наверх 
        k = child;
    }
    a[k] = new_elem;
}
 
template< class T >
void heapSort(T a[], long size) 
{
    long i;
    T temp;
 
  // строим пирамиду 
    for(i = size / 2 - 1; i >= 0; --i) 
        downHeap(a, i, size-1);
  
  // теперь a[0]...a[size-1] пирамида 
 
    for(i=size-1; i > 0; --i) 
    {
        // меняем первый с последним 
        temp = a[i]; 
        a[i] = a[0]; 
        a[0] = temp;
        // восстанавливаем пирамидальность a[0]...a[i-1] 
        downHeap(a, 0, i-1); 
    }
}
 
template<class T>
void quickSortR(T* a, long N) {
// На входе - массив a[], a[N] - его последний элемент.
 
    long i = 0, j = N;      // поставить указатели на исходные места
    T temp, p;
 
    p = a[ N>>1 ];      // центральный элемент
 
    // процедура разделения
    do {
        while ( a[i] < p ) i++;
        while ( a[j] > p ) j--;
 
        if (i <= j) {
            temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp;
            i++; j--;
        }
    } while ( i<=j );
 
    // рекурсивные вызовы, если есть, что сортировать 
    if ( j > 0 ) quickSortR(a, j);
    if ( N > i ) quickSortR(a+i, N-i);
}
 
void sortc(int *m,int n) 
{   int tmp,k;
    int s=n; // готовим начальный шаг
    long long cnt=0;
    while(n>1) {
        s/=1.247f; // шаг на этом проходе.  На первом проходе получается примерно 80% от размера массива,
                                        // и легкие элементы в хвосте переносятся в первые 20% 
        if (s<1) s=1; // 0 быть не может, присвоим 1
        k=0; // нет перестановок
        for (int i=0; i+s<n;++i) { // двигаемся, пока сравниваемый элемент (на s от текущего) в массиве
            if(m[i]/10>m[i+s]/10) {
                tmp=m[i];
                m[i]=m[i+s];
                m[i+s]=tmp;     
                k=i;
            }
            ++cnt;
        }
        if (s==1) // шаг 1, как в обычном пузырьке. Включаем контроль 
            n=k+1; 
    }
}
 
void SheikerSort(int *a, const int n)
{
           int l, r, i, k, buf;
           k = l = 0;
           r = n - 2;
           while(l <= r)
           {
              for(i = l; i <= r; i++)
                 if (a[i] > a[i+1])
                 {
                    buf = a[i]; a[i] = a[i+1]; a[i+1] = buf;
                    k = i;
                 }
              r = k - 1;
              for(i = r; i >= l; i--)
                 if (a[i] > a[i+1])
                 {
                    buf = a[i]; a[i] = a[i+1]; a[i+1] = buf;
                    k = i;
                 }
              l = k + 1;
           }
        }
 
int main () {
int n;
cout << “Vvedite razmer N:\n”;
cin >> n;
int *MyArr = new int [n];
for(int i = 0; i < n; i++)
{
cout << “Vvedite element “ << I << endl;
cin >> MyArr[i];
}
unsigned int start_time =  clock();
selectSort<int> (MyArr, n);
unsigned int end_time = clock();
unsigned int search_time = end_time - start_time;
cout << “Time = “ << (search_time / CLOCKS_PER_SEC) << endl;
for(int g = 0; g < n; g++)
{
cout << MyArr[g];
}
delete []MyArr;
_getch();
return 0;
}

Таблица 3.1
Упорядоченный массив
Сортировка Количество элементов в массиве
5 10 15 20 25 30 35 40 45
Вставками
Выбором
Обменом
Обменом 1
Обменом 2
Шелла
Хоара
Пирамидальная

Таблица 3.2
Массив, упорядоченный в обратном порядке
Сортировка Количество элементов в массиве
5 10 15 20 25 30 35 40 45
Вставками
Выбором
Обменом
Обменом 1
Обменом 2
Шелла
Хоара
Пирамидальная

Таблица 3.3
Неупорядоченный массив
Сортировка Количество элементов в массиве
5 10 15 20 25 30 35 40 45
Вставками
Выбором
Обменом
Обменом 1
Обменом 2
Шелла
Хоара
Пирамидальная

@БузинВладимир · 21.11.2017, 18:44 **[ТС]**

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <iomanip>
#include <conio.h>
using namespace std;
 
template< class T >
void selectSort(T* arr, int size)
{
    T tmp;
    for(int i = 0; i < size; ++i) // i - íîìåð òåêóùåãî øàãà
    { 
        int pos = i;
        tmp = arr[i];
        for(int j = i + 1; j < size; ++j) // öèêë âûáîðà íàèìåíüøåãî ýëåìåíòà
        {
            if (arr[j] < tmp)
           {
               pos = j;
               tmp = arr[j]; 
           }
        }
        arr[pos] = arr[i];
        arr[i] = tmp; // ìåíÿåì ìåñòàìè íàèìåíüøèé ñ a[i]
    }
}
 
template< class T >
void bubbleSort(T* arr, int size)
{
    T tmp;
 
    for(int i = 0; i < size - 1; ++i) // i - íîìåð ïðîõîäà
    {
        for(int j = 0; j < size - 1; ++j) // âíóòðåííèé öèêë ïðîõîäà
        {
            if (arr[j + 1] < arr[j])
            {
                tmp = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = arr[j];
                arr[j] = tmp;
            }
        }
    }
}
 
template< class T >
void insertSort(T* a, int size)
{
    T tmp;
    for (int i = 1, j; i < size; ++i) // öèêë ïðîõîäîâ, i - íîìåð ïðîõîäà
    {
        tmp = a[i];
        for (j = i - 1; j >= 0 && a[j] > tmp; --j) // ïîèñê ìåñòà ýëåìåíòà â ãîòîâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè
            a[j + 1] = a[j];    // ñäâèãàåì ýëåìåíò íàïðàâî, ïîêà íå äîøëè
        a[j + 1] = tmp; // ìåñòî íàéäåíî, âñòàâèòü ýëåìåíò
    }
}
 
int increment(long inc[], long size)
{
    int p1, p2, p3, s;
    p1 = p2 = p3 = 1;
    s = -1;
    do
    {
        if (++s % 2)
        {
            inc[s] = 8*p1 - 6*p2 + 1;
        }
        else
        {
            inc[s] = 9*p1 - 9*p3 + 1;
            p2 *= 2;
            p3 *= 2;
        }
    p1 *= 2;
    }
    while(3*inc[s] < size);
 
    return s > 0 ? --s : 0;
}
 
 
template< class T >
void shellSort(T a[], long size) 
{
    long inc, i, j, seq[40];
    int s;
 
    s = increment(seq, size); // âû÷èñëåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðèðàùåíèé
    while (s >= 0)  // ñîðòèðîâêà âñòàâêàìè ñ èíêðåìåíòàìè inc[] 
    {
         inc = seq[s--];         
         for (i = inc; i < size; ++i) 
         {
             T temp = a[i];
             for (j = i; (j >= inc) && (temp < a[j-inc]); j -= inc) {
                a[j] = a[j - inc];
             }
             a[j] = temp;
         }
    }
}
template< class T >
void downHeap(T a[], long k, long n) 
{
    //  ïðîöåäóðà ïðîñåèâàíèÿ ñëåäóþùåãî ýëåìåíòà
    //  Äî ïðîöåäóðû: a[k+1]...a[n]  - ïèðàìèäà 
    //  Ïîñëå:  a[k]...a[n]  - ïèðàìèäà 
    T new_elem;
    long child;
    new_elem = a[k];
 
    while(k <= n/2) // ïîêà ó a[k] åñòü äåòè 
    {       
        child = 2*k;
        
        if( child < n && a[child] < a[child+1] ) //  âûáèðàåì áîëüøåãî ñûíà 
            child++;
        if( new_elem >= a[child] )
            break; 
        // èíà÷å 
        a[k] = a[child];    // ïåðåíîñèì ñûíà íàâåðõ 
        k = child;
    }
    a[k] = new_elem;
}
 
template< class T >
void heapSort(T a[], long size) 
{
    long i;
    T temp;
 
  // ñòðîèì ïèðàìèäó 
    for(i = size / 2 - 1; i >= 0; --i)
        downHeap(a, i, size-1);
  
  // òåïåðü a[0]...a[size-1] ïèðàìèäà 
 
    for(i=size-1; i > 0; --i)
    {
        // ìåíÿåì ïåðâûé ñ ïîñëåäíèì 
        temp = a[i]; 
        a[i] = a[0]; 
        a[0] = temp;
        // âîññòàíàâëèâàåì ïèðàìèäàëüíîñòü a[0]...a[i-1] 
        downHeap(a, 0, i-1); 
    }
}
 
template<class T>
void quickSortR(T* a, long N) {
// Íà âõîäå - ìàññèâ a[], a[N] - åãî ïîñëåäíèé ýëåìåíò.
 
    long i = 0, j = N;      // ïîñòàâèòü óêàçàòåëè íà èñõîäíûå ìåñòà
    T temp, p;
 
    p = a[ N>>1 ];      // öåíòðàëüíûé ýëåìåíò
 
    // ïðîöåäóðà ðàçäåëåíèÿ
    do {
        while ( a[i] < p ) i++;
        while ( a[j] > p ) j--;
 
        if (i <= j) {
            temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp;
            i++; j--;
        }
    } while ( i<=j );
 
    // ðåêóðñèâíûå âûçîâû, åñëè åñòü, ÷òî ñîðòèðîâàòü 
    if ( j > 0 ) quickSortR(a, j);
    if ( N > i ) quickSortR(a+i, N-i);
}
 
void sortc(int *m,int n) 
{   int tmp,k;
    int s=n; // ãîòîâèì íà÷àëüíûé øàã
    long long cnt=0;
    while(n>1) {
        s/=1.247f; // øàã íà ýòîì ïðîõîäå.  Íà ïåðâîì ïðîõîäå ïîëó÷àåòñÿ ïðèìåðíî 80% îò ðàçìåðà ìàññèâà,
                                        // è ëåãêèå ýëåìåíòû â õâîñòå ïåðåíîñÿòñÿ â ïåðâûå 20% 
        if (s<1) s=1; // 0 áûòü íå ìîæåò, ïðèñâîèì 1
        k=0; // íåò ïåðåñòàíîâîê
        for (int i=0; i+s<n;++i) { // äâèãàåìñÿ, ïîêà ñðàâíèâàåìûé ýëåìåíò (íà s îò òåêóùåãî) â ìàññèâå
            if(m[i]/10>m[i+s]/10) {
                tmp=m[i];
                m[i]=m[i+s];
                m[i+s]=tmp;     
                k=i;
            }
            ++cnt;
        }
        if (s==1) // øàã 1, êàê â îáû÷íîì ïóçûðüêå. Âêëþ÷àåì êîíòðîëü 
            n=k+1;
    }
}
 
void SheikerSort(int *a, const int n)
{
           int l, r, i, k, buf;
           k = l = 0;
           r = n - 2;
           while(l <= r)
           {
              for(i = l; i <= r; i++)
                 if (a[i] > a[i+1])
                 {
                    buf = a[i]; a[i] = a[i+1]; a[i+1] = buf;
                    k = i;
                 }
              r = k - 1;
              for(i = r; i >= l; i--)
                 if (a[i] > a[i+1])
                 {
                    buf = a[i]; a[i] = a[i+1]; a[i+1] = buf;
                    k = i;
                 }
              l = k + 1;
           }
        }
 
int main () {
int n;
cout << "Vvedite razmer N:\n";
cin >> n;
int *MyArr = new int [n];
for(int i = 0; i < n; i++)
{
cout << "Vvedite element " << i << endl;
cin >> MyArr[i];
}
clock_t t1 = clock();
selectSort<int> (MyArr, n);
clock_t t2 = clock();
cout << "Time: " << (double) (t2-t1) / (double)CLOCKS_PER_SEC << '\n';
for(int g = 0; g < n; g++)
{
cout << MyArr[g] << endl;
}
delete []MyArr;
_getch();
return 0;
}

Добрый вечер! Есть ли альтернативный способ посчитать время работы алгоритма сортировки? Почему у меня счётчик времени занулился? Нужен пример с GetTickCount, желательно с объяснением.

Добавлено через 55 минут
Запасным вариантом можно сделать класс с функциями сравнения swap-bolshe(int* a, int* b) и swap-menshe(int* a, int* b), перегрузить операторы сравнения, чтобы считался счётчик, и вывести количество сравнений.

@Kuzia domovenok · 24.11.2017, 09:18

Очевидно, что для того чтобы для компа все эти твои массивы сортируются в мгновение ока и он тебе совершенно справедливо пишет время ноль . Ты ж там массив с клавиатуры блин вводишь! Я просто

тебе надо проверять массив размера порядка десять тире сто тысяч элементов, чтобы они хотя бы не меньше одной секунды сортировались!

Ну и само собой, массив такой заполняется рандомно, а не с клавы.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Новый ноутбук volvo 07.12.2025 Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro	Музыка, написанная Искусственным Интеллектом volvo 04.12.2025 Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .	От async/await к виртуальным потокам в Python IndentationError 23.11.2025 Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .	Поиск "дружественных имён" СОМ портов Argus19 22.11.2025 Поиск "дружественных имён" СОМ портов На странице: https:/ / norseev. ru/ 2018/ 01/ 04/ comportlist_windows/ нашёл схожую тему. Там приведён код на С++, который показывает только имена СОМ портов, типа,. . .	Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Programma_Boinc 20.11.2025 Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Вот решила сделать интересный приблизительный подсчет, сколько государство потратило на меня денег на покупку инсулинов. . . .
Ломающие изменения в C#.NStar Alpha Etyuhibosecyu 20.11.2025 Уже можно не только тестировать, но и пользоваться C#. NStar - писать оконные приложения, содержащие надписи, кнопки, текстовые поля и даже изображения, например, моя игра "Три в ряд" написана на этом. . .	Мысли в слух kumehtar 18.11.2025 Кстати, совсем недавно имел разговор на тему медитаций с людьми. И обнаружил, что они вообще не понимают что такое медитация и зачем она нужна. Самые базовые вещи. Для них это - когда просто люди. . .	Создание Single Page Application на фреймах krapotkin 16.11.2025 Статья исключительно для начинающих. Подходы оригинальностью не блещут. В век Веб все очень привыкли к дизайну Single-Page-Application . Быстренько разберем подход "на фреймах". Мы делаем одну. . .	Фото: Daniel Greenwood kumehtar 13.11.2025	Расскажи мне о Мире, бродяга kumehtar 12.11.2025 — Расскажи мне о Мире, бродяга, Ты же видел моря и метели. Как сменялись короны и стяги, Как эпохи стрелою летели. - Этот мир — это крылья и горы, Снег и пламя, любовь и тревоги, И бескрайние. . .

@Kuzia domovenok 4268 / 3327 / 926 Регистрация: 25.03.2012 Сообщений: 12,531 Записей в блоге: 1
	24.11.2017, 09:18
	Очевидно, что для того чтобы для компа все эти твои массивы сортируются в мгновение ока и он тебе совершенно справедливо пишет время ноль . Ты ж там массив с клавиатуры блин вводишь! Я просто тебе надо проверять массив размера порядка десять тире сто тысяч элементов, чтобы они хотя бы не меньше одной секунды сортировались! Ну и само собой, массив такой заполняется рандомно, а не с клавы. 0