1.作业头
| 这个作业属于哪个课程 | https://edu.cnblogs.com/campus/zswxy/SE2020-2/ |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | https://edu.cnblogs.com/campus/zswxy/SE2020-2/homework/11825 |
| 这个作业的目标 | <练习使用数组，巩固所学知识点> |
| 学号 | <20209249> |
一、本周教学内容&目标
第七章 数组 7.17.1 输出所有大于平均值的数
1.学生知道在哪种情况下可以使用构造数据类型—数组进行数据的处理
2.掌握用一维数组进行编程
3.掌握选择排序法和二分查找法
二、本周作业（总分：50分）
2.1 完成PTA作业，并给出编程题完成截图（5分）
2.2 题目：快速寻找满足条件的两个数（5分）
能否快速找出一个数组中的两个数字，让这两个数字之和等于一个给定的值，为了简化起见，我们假设这个数组中肯定存在至少一组符合要求的解。
解法一：采用穷举法，从数组中任意取出两个数字，计算两者之和是否为给定的数字。
解法二：对数组中的每个数字arr[i]都判别Sum-arr[i]是否在数组中。
解法三：对数组进行排序，然后使用二分查找法针对arr[i]查找Sum-arr[i]。
要求：
1.根据三种解法给出相应的代码，并给出测试数据。（15分）
解法一
解法二
解法三
2.请说明三种算法的区别是什么？你还可以给出更好的算法吗？（10分）
解法一采用穷举法，所谓穷举，顾名思义是将数组中每两两元素进行相加再与定值比较。
解法二与解法二相似，只是将运算加改成减。
解法三相对前两种解法有所不同，先排序，再采用二分法不断缩小目标所在范围，从而提升了算法的效率。
以目前所掌握的知识无法出除更好的算法。
2.3 请搜索有哪些排序算法，并用自己的理解对集中排序算法分别进行描述（5分）
直接插入排序（Insertion Sort）
基本思想
01.将待排序的无序数列看成是一个仅含有一个元素的有序数列和一个无序数列，将无序数列中的元素逐次插入到有序数列中，从而获得最终的有序数列。
希尔排序（Shell Sort）
基本思想
01.希尔排序是把记录按下标的一定量分组，对每组使用直接插入算法排序；
02.随着增量逐渐减少，每组包1含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法被终止。
冒泡排序（Bubble Sort）
基本思想
01.在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。每一趟排序后的效果都是讲没有沉下去的元素给沉下去。
拓展 （冒泡排序的改进 ---- 鸡尾酒排序）
鸡尾酒排序与冒泡排序的不同处在于排序时是以首尾双向在序列中进行排序。
01.先对数组从左到右进行升序的冒泡排序；
02.再对数组进行从右到左的降序的冒泡排序；
03.以此类推，持续的、依次的改变冒泡的方向，并不断缩小没有排序的数组范围；
鸡尾酒排序的优点是能够在特定条件下（如集合中大部分元素有序），减少排序的回合数。
快速排序（Quick Sort)
基本思想
01.快速排序算法的基本思想为分治思想。
02.从数列中取出一个数作轴值（基准数）pivot；
03.根据基准数将数列进行分区，小于基准数的放左边，大于基准数的放右边；
重复分区操作，知道各区间只有一个数为止。
选择排序（Selection Sort）
基本思想
01.在要排序的一组数中，选出最小（或者最大）的一个数与第1个位置的数交换；
02.在剩下的数当中再找最小（或者最大）的与第2个位置的数交换，依次类推，直到第n−1个元素（倒数第二个数）和第n个元素（最后一个数）比较为止。
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堆排序（Heap Sort）
堆排序（HeapSort）是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构，并同时满足堆积的性质：即子结点的键值或索引总是小于（或者大于）它的父节点.
基本思想（以大根堆为例）
01.初始化堆： 将数列a[1,...,n]a[1,...,n]a[1,...,n]构造成大顶堆（即根结点最大，左右结点均小于根结点）;
02.交换数据： 将a[1]a[1]a1和a[n]a[n]an互换，使得a[n]a[n]a[n]是数列中的最大值;再将a[1,...,n−1]a[1,...,n-1]a[1,...,n−1]构造大顶堆，交换a[1]和a[n−1]a[1]和a[n-1]a[1]和a[n−1]; 再将a[1,...,n−2]a[1,...,n-2]a[1,...,n−2]构造成大顶堆，…，直到剩下一个元素，就是序列的最小值; 此时整个序列就按从小到大排列好了。
归并排序（Merge Sort）
基本思想
01.归并（Merge）排序算法采用分治策略，将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。
02.然后再把有序子序列合并为整体有序序列。
基数排序（Radix Sort）
基数排序过程无须比较关键字，而是通过“分配”和“收集”过程来实现排序.
基本思想
01.将所有待比较数值（正整数）统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。
02.从最低位开始，依次进行一次排序。
03.这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后，数列就变成一个有序序列。
2.4 请给出本周学习总结（15分）
1 学习进度条（5分）
| 日期 | 学习所用时间(h) | 代码行数 | 本周所学知识点 | 存在问题 |
|---|---|---|---|---|
| 3.1~3.7 | 24 | 167 | 回顾所学知识及初步了解文件 | 代码运行的时间测试,获取文件中数据 |
| 3.8~3.14 | 38 | 260 | 数组、排序算法 | 已用排序算法使用不熟练 |
2 累积代码行和博客字数（5分）
3 学习内容总结和感悟（5分）
已经是开学第二周了，渐渐开始进入状态。不过老师上课时间减少，感觉有些不习惯，其中主要对自主学习有了更高的要求，比如这次的作业就需自己去查找各种资料。不过通过此次作业让我有了新收获，拓宽了知识点。
拓展：
选择排序图解：
https://img-blog.csdnimg.cn/20181108191520166.gif
冒泡排序图解：
https://img-blog.csdnimg.cn/20181108191123628.gif
两者排序差异在基本思想.