算法的稳定性是指
① 数据结构中什么是排序算法的稳定性
第一章 数据结构基本概念
1、基本概念:理解什么是数据、数据对象、数据元素、数据结构、数据的逻辑结构与物理结构、逻辑结构与物理结构间的关系。
2、面向对象概念:理解什么是数据类型、抽象数据类型、数据抽象和信息隐蔽原则。了解什么是面向对象。由于目前关于这个问题有许多说法,我们采用了一种最流行的说法,即Coad与Yourdon 给出的定义:面向对象 = 对象 + 类 + 继承 + 通信。
要点:
·抽象数据类型的封装性
·面向对象系统结构的稳定性
·面向对象方法着眼点在于应用问题所涉及的对象
3、数据结构的抽象层次:理解用对象类表示的各种数据结构
4、算法与算法分析:理解算法的定义、算法的特性、算法的时间代价、算法的空间代价。
要点:·算法与程序的不同之处需要从算法的特性来解释
·算法的正确性是最主要的要求
·算法的可读性是必须考虑的
·程序的程序步数的计算与算法的事前估计
·程序的时间代价是指算法的渐进时间复杂性度量
第二章 数组
1、作为抽象数据类型的数组:数组的定义、数组的按行顺序存储与按列顺序存储
要点:
·数组元素的存放地址计算
2、顺序表:顺序表的定义、搜索、插入与删除
要点:
·顺序表搜索算法、平均比较次数的计算
·插入与删除算法、平均移动次数的计算
3、多项式:多项式的定义
4、字符串:字符串的定义及其操作的实现
要点:
·串重载操作的定义与实现
第三章 链接表
1、单链表:单链表定义、相应操作的实现、单链表的游标类。
要点:
·单链表的两种定义方式(复合方式与嵌套方式)
·单链表的搜索算法与插入、删除算法
·单链表的递归与迭代算法
2、循环链表:单链表与循环链表的异同
3、双向链表:双向链表的搜索、插入与删除算法、链表带表头结点的优点
4、多项式的链接表示
第四章 栈与队列
1、栈:栈的特性、栈的基本运算
要点:
·栈的数组实现、栈的链表实现
·栈满及栈空条件、抽象数据类型中的先决条件与后置条件
2、栈的应用:用后缀表示计算表达式,中缀表示改后缀表示
3、队列:队列的特性、队列的基本运算
要点:
·队列的数组实现:循环队列中队头与队尾指针的表示,队满及队空条件
·队列的链表实现:链式队列中的队头与队尾指针的表示、
4、双向队列:双向队列的插入与删除算法
5、优先级队列:优先级队列的插入与删除算法
第五章 递归与广义表
1、递归:递归的定义、递归的数据结构、递归问题用递归过程求解
要点:·链表是递归的数据结构,可用递归过程求解有关链表的问题
2、递归实现时栈的应用
要点:·递归的分层(树形)表示:递归树
·递归深度(递归树的深度)与递归工作栈的关系
·单向递归与尾递归的迭代实现
3、广义表:广义表定义、广义表长度、广义表深度、广义表表头、广义表表尾
要点:
·用图形表示广义表的存储结构
·广义表的递归算法
第六章 树与森林
1、树:树的定义、树的基本运算
要点:
·树的分层定义是递归的
·树中结点个数与高度的关系
2、二叉树:二叉树定义、二叉树的基本运算
要点:
·二叉树性质、二叉树中结点个数与高度的关系、不同种类的二叉树棵数
·完全二叉树的顺序存储、完全二叉树的双亲、子女和兄弟的位置
·二叉树的前序·中序·后序·层次遍历
·前序
·中序
·后序的线索化二叉树、前驱与后继的查找方法
3、霍夫曼树:霍夫曼树的构造方法、霍夫曼编码、带权路径长度的计算
4、树的存储:树的广义表表示、树的双亲表示、树与二叉树的对应关系、树的先根·中根·后根·层次遍历。
5、堆:堆的定义、堆的插入与删除算法
要点:
·形成堆时用到的向下调整算法及形成堆时比较次数的上界估计
·堆插入时用到的向上调整算法
第七章 集合与搜索
1、集合的概念:集合的基本运算、集合的存储表示
要点:
·用位数组表示集合时集合基本运算的实现
·用有序链表表示集合时集合基本运算的实现
2、并查集:并查集定义、并查集的三种基本运算的实现
3、基本搜索方法
要点:
·对一般表的顺序搜索算法(包括有监视哨和没有监视哨)
·对有序顺序表的顺序搜索算法、用判定树(即扩充二叉搜索树)描述搜索,以及平均搜索长度(成功与不成功)的计算。
·对有序顺序表的折半搜索算法、用判定树(即扩充二叉搜索树)描述搜索,以及平均搜索长度(成功与不成功)的计算。
4、二叉搜索树:
要点:
·动态搜索树与静态搜索树的特性
·二叉搜索树的定义、二叉搜索树上的搜索算法、二叉搜索树搜索时的平均搜索长度(成功与不成功)的计算。
·AVL树结点上的平衡因子、AVL树的平衡旋转方法
·高度为h的AVL树上的最少结点个数与最多结点个数
· AVL树的搜索方法、插入与删除方法
第八章 图
1、图:图的定义与图的存储表示
要点:
·邻接矩阵表示(通常是稀疏矩阵)
·邻接表与逆邻接表表示
·邻接多重表(十字链表)表示
2、深度优先遍历与广度优先遍历
要点:
·生成树与生成树林的定义
·深度优先搜索是个递归的过程,而广度优先搜索是个非递归的过程
·为防止重复访问已经访问过的顶点,需要设置一个访问标志数组visited
3、图的连通性
要点:
·深度优先搜索可以遍历一个连通分量上的所有顶点
·对非连通图进行遍历,可以建立一个生成森林
·对强连通图进行遍历,可能建立一个生成森林
·关节点的计算和以最少的边构成重连通图
4、最小生成树
要点:
·对于连通网络、可用不会构成环路的权值最小的n-1条边构成最小生成树
·会画出用Kruskal算法及Prim算法构造最小生成树的过程
5、单源最短路径
要点:
·采用逐步求解的方式求某一顶点到其他顶点的最短路径
·要求每条边的权值必须大于零
6、活动网络
要点:
·拓扑排序、关键路径、关键活动、AOE网
·拓扑排序将一个偏序图转化为一个全序图。
·为实现拓扑排序,要建立一个栈,将所有入度为零的顶点进栈
·关键路径的计算
第九章 排序
1、基本概念:关键码、初始关键码排列、关键码比较次数、数据移动次数、稳定性、附加存储、内部排序、外部排序
2、插入排序:
要点:
·当待排序的关键码序列已经基本有序时,用直接插入排序最快
3、选择排序:
要点:
·用直接选择排序在一个待排序区间中选出最小的数据时,与区间第一个数据对调,而不是顺次后移。这导致方法不稳定。
·当在n个数据(n很大)中选出最小的5 ~ 8个数据时,锦标赛排序最快
·锦标赛排序的算法中将待排序的数据个数n补足到2的k次幂2k-1<n≤2k
·在堆排序中将待排序的数据组织成完全二叉树的顺序存储。
4、交换排序:
要点:
·快速排序是一个递归的排序方法
·当待排序关键码序列已经基本有序时,快速排序显着变慢。
5、二路归并排序:
要点:
·归并排序可以递归执行
·归并排序需要较多的附加存储。可以采用一种"推拉法"(参见教科书上习题)实现归并排序,算法的时间复杂度为O (n)、空间复杂度为O(1)
·归并排序对待排序关键码的初始排列不敏感,排序速度较稳定
6、外排序
要点:
·多路平衡归并排序的过程、I/O缓冲区个数的配置
·外排序的时间分析、利用败者树进行多路平衡归并
·利用置换选择方法生成不等长的初始归并段
·最佳归并树的构造及WPL的计算
第十章 索引与散列
1、线性索引:
要点:
·密集索引、稀疏索引、索引表计算
·基于属性查找建立倒排索引、单元式倒排表
2、动态搜索树
要点:
·平衡的m路搜索树的定义、搜索算法
·B树的定义、B树与平衡的m路搜索树的关系
·B树的插入(包括结点分裂)、删除(包括结点调整与合并)方法
·B树中结点个数与高度的关系
·B+树的定义、搜索、插入与删除的方法
3、散列表
要点:
·散列函数的比较
·装填因子 a 与平均搜索长度的关系,平均搜索长度与表长m及表中已有数据对象个数n的关系
·解决地址冲突的(闭散列)线性探查法的运用,平均探查次数的计算
·线性探查法的删除问题、散列表类的设计中必须为各地址设置三个状态
·线性探查法中的聚集问题
·解决地址冲突的(闭散列)双散列法的运用,平均探查次数的计算
·双散列法中再散列函数的设计要求与表长m互质,为此m设计为质数较宜
·解决地址冲突的(闭散列)二次散列法的运用,平均探查次数的计算
·注意:二次散列法中装填因子 a 与表长m的设置
·解决地址冲突的(开散列)链地址法的运用,平均探查次数的计算
② 数值计算中稳定性是一个重要概念,什么是稳定性
对一个问题的求解可以有多种不同的方法,难易迥异。在计算机科学中往往把要解决的问题转化为数学模型来加以解决。由于机器字长的限制和存贮空间
的有限性,不同的模型由于误差的存在,往往使计算的结果存在很大的差异。若执行的结果与精确解之间的误差很大的话,势必会影响与之相关的数据的精确度。这
就引出了我们的问题:数值稳定性。
定义1对于一个已经存在的算法,若输入数据的误差在计算过程中迅速增长而得不到控制,则称该算法是不稳定的,否则是数值稳定的。
③ 排序算法的稳定性是指
排序算法的稳定性是指经过排序之后,能使值相同的数据保持原顺序中的相对位置不变。
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。排序算法,就是如何使得记录按照要求排列的方法。排序算法在很多领域得到相当地重视,尤其是在大量数据的处理方面。一个优秀的算法可以节省大量的资源。在各个领域中考虑到数据的各种限制和规范,要得到一个符合实际的优秀算法,得经过大量的推理和分析。
对于排序,我们首先要求其具有一定的稳定性,即当两个相同的元素同时出现于某个序列之中,则经过一定的排序算法之后,两者在排序前后的相对位置不发生变化。换言之,即便是两个完全相同的元素,它们在排序过程中也是各有区别的枯枣,不允许混淆不清。
④ 关于快速排序算法的稳定性是什么
快速排序算法的稳定性是什么:假定在待排序的记录序列中,存在多个具有相同的关键字的记录,若经过排序,这些记录的相对次序保持不变,即在原序列中,r[i]=r[j],且r[i]在r[j]之前,而在排序后的序列中,r[i]仍在r[j]之前,则称这种排序算法是稳定的;否则称为不稳定的。
对于不稳定的排序算法,只要举出一个实例,即可说明它的不稳定性;而对于稳定的排序算法,必须对算法进行分析从而得到稳定的特性。
详细解释:
堆排序、快速排序、希尔排序、直接选择排序是不稳定的排序算法,而冒泡排序、直接插入排序、折半插入排序、归并排序是稳定的排序算法。
首先,排序算法的稳定性大家应该都知道,通俗地讲就是能保证排序前2个相等的数其在序列的前后位置顺序和排序后它们两个的前后位置顺序相同。在简单形式化一下,如果Ai = Aj, Ai原来在位置前,排序后Ai还是要在Aj位置前。
其次,说一下稳定性的好处。排序算法如果是稳定的,那么从一个键上排序,然后再从另一个键上排序,第一个键排序的结果可以为第二个键排序所用。基数排序就 是这样,先按低位排序,逐次按高位排序,低位相同的元素其顺序再高位也相同时是不会改变的。
以上内容参考网络—排序算法稳定性
⑤ 8种排序算法速记
排序算法的稳定性是指两个相等的元素在排序前后其相对位置是不变的。而与时间复杂度没有直接关系,所以要注意区分相关的概念。
稳定:冒(冒泡排序)直(直接插入排序)归(归并排序)基(基数排序,不常用)
不稳定:选(选择排序)希(希尔排序)快(快速排序)堆(堆排序)
冒n2直n2
归nlog2n
选n2快nlog2n
堆nlog2n
归并,选择排序,堆排序,由于平均最差相同,所以初始顺序不影响其排序复杂度选择
直接插入,归并,快排,堆有关
冒泡,选择无关
冒泡n最好 直接插入n最好
快排n2最差
只有快排的空间复杂度,和堆排序的空间复杂度比较多堆排序需要额外的辅助空间n
快排的空间复杂度,如果就地快排1
使用递归平均是logn,最差情况,退化成冒泡是n
上图有错:快排的空间复杂度,如果就地快排1
使用递归平均是logn,最差情况,退化成冒泡是n
⑥ 在快速排序、堆排序、归并排序中,什么排序是稳定的
归并排序是稳定的排序算法。
归并排序的稳定性分析:
归并排序是把序列递归地分成短序列,递归出口是短序列只有1个元素或者2个序列,然后把各个有序的段序列合并成一个有序的长序列,不断合并直到原序列全部排好序。
可以发现,在1个或2个元素时,1个元素不会交换,2个元素如果大小相等,没有外部干扰,将不会破坏稳定性。
那么,在短的有序序列合并的过程中,稳定性是没有受到破坏的,合并过程中如果两个当前元素相等时,把处在前面的序列的元素保存在结果序列的前面,这样就保证了稳定性。所以,归并排序也是稳定的排序算法。
(6)算法的稳定性是指扩展阅读:
算法稳定性的判断方法:
在常见的排序算法中,堆排序、快速排序、希尔排序、直接选择排序是不稳定的排序算法,而基数排序、冒泡排序、直接插入排序、折半插入排序、归并排序是稳定的排序算法。
对于不稳定的排序算法,只要举出一个实例,即可说明它的不稳定性;而对于稳定的排序算法,必须对算法进行分析从而得到稳定的特性。
需要注意的是,排序算法是否为稳定的是由具体算法决定的,不稳定的算法在某种条件下可以变为稳定的算法,而稳定的算法在某种条件下也可以变为不稳定的算法。
比如,快速排序原本是不稳定的排序方法,但若待排序记录中只有一组具有相同关键码的记录,而选择的轴值恰好是这组相同关键码中的一个,此时的快速排序就是稳定的。
参考资料来源:网络-排序算法稳定性
⑦ 数值分析里的算法稳定性和收敛性的区别是什么
算法的稳定性:稳定性是指算法对于计算过程中的误差(舍入误差、截断误差等)不敏感,即稳定的算法能得到原问题的相邻问题的精确解.
算法的收敛性:收敛这一概念和稳定性不是一个层次的,它只在部分算法中出现,比如迭代求解.迭代中的收敛指经过有限步骤的迭代可以得到一个稳定的解(继续迭代变化不大,小于机器精度,浮点数系统认为不变).但是这个解是不是原问题的解,要看问题的病态性了:如果问题是病态的,则很有可能不是准确的解.
⑧ 排序算法的稳定性有什么意义
当然是稳定的好。。
稳定意思是说原本键值一样的元素排序后相对位置不变
学习的时候,可能编的程序里面要排序的元素都是简单类型,实际上真正使用的时候,可能是对一个复杂类型的数组排序,而排序的键实际上只是这个元素中的一个属性,对于一个简单类型,数字值就是其全部意义,即使交换了也看不出什么不同。。。但是对于复杂的类型,交换的话可能就会使原本不应该交换的元素交换了。。
比如,一个“学生”数组,按照年龄排序,“学生”这个对象不仅含有“年龄”,还有其他很多属性,稳定的排序会保证比较时,如果两个学生年龄相同,一定不交换。
⑨ 排序算法的稳定性是指()。
排序算法的稳定性是指()。
A.经过排序后,能使原来关键字值相同的数据保持原有顺序中的相对位置不变
B.经过排序后,能使原来关键字值相同的数据保持原有顺序中的绝对宏山大位置不变
C.排序算法的性能和被排序的数据数量关系不大
D.排序算法的性能蔽竖和被排序的数据数量关系密切
正确答案:经过排序唯肆后,能使原来关键字值相同的数据保持原有顺序中的相对位置不变
⑩ 一个好的算法应该具备哪些特征
一个好的算法应该具亩悔备以下特征:
正确性:算法应该正确地解决问题,并且没有明显的错误。
易于理解:算法应该清晰明了,容易理解,易于实现和调试。
可证明性:算法应该有明确的证明,证明其正确性和最优性。
效率:算法应该具有较高的效率,能够在可接受的时间内完成计算。
稳定性:算法的结果应该稳定,不会随着数据的变化而变化。
适用性:算法应该适用于不同的数据类型和规模
可源耐源扩展性:算法应该具有可扩展性,能够适应不断增长的数据量。
雹态