递归排序数组(图文讲解)

僤鯓⒐⒋嵵緔 提交于 2020-03-03 20:54:21

递归排序数组

本人为一名普通二本学校自动化专业的大二学生,对编程有着少许兴趣。
小郑最近一直都有在看视频学习递归,所以想写一篇博客作为学习笔记。

题目要求
计划输入一组乱序数组给递归函数,然后输出排好序的数组(从小到大)。

题中要求用递归来给数组排序,所以我们可以通过次递归函数排一个的情况,将每个数排到相应位置上。对这个问题,我给出了两个方案。

方案一:前排法
将要排序的元素下标和值都先保存下来,然后再向“前面”和其他元素比较。
未排序数组
首先由于递归函数的调用,k不断“-1”,最后到k==1的时候停止,然后开始回到“上一个”递归函数,开始第二个元素排序。
第二个元素排序
第二个元素排序
我们可以想象将第一个元素“拿出来”,与第一个元素比较,如果temp比arr[index]大的话则放回原位,否则与第一个元素交换。
第三个元素排序
排序
第三个元素排序出现了前面比后面大的情况。当第二个元素(6)大于temp(3)时,第二个元素成为第三个元素。
排序成功
temp要与第一个元素相比较,大于第一个元素则,temp成为了第二个元素,排序成功。
接下来步骤都相似,我就不再这里一一列举了(若想加深理解,可以看看后排法,图文更加详细、清晰)。

//递归排序数组
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
void f(int *arr, int k)
{
	if(k==1) return;
	f(arr, k-1);
	int temp=arr[k];
	int index=k-1;
	while(index>0&&temp<arr[index])
	{
		arr[index+1]=arr[index];
		index--;
	}
	arr[index+1]=temp;
}
int main()
{
	int arr[5]={1,6,3,4,5};
	f(arr,4);
	for(int i=0; i<5; i++)
	{
		cout<<arr[i]<<" ";
	}
	return 0;
}

方案二:后排法
后排法和前排法异曲同工,只是将排序起点改为从最后一个元素开始,为了让更好理解递归,而不是单单解题,我建议可以对一道递归题,写出不同的递归函数,最后我再献上讲解图。
比较
与前排法相似,我们一开始将倒数第二个元素与倒数第一个元素作比较。我们可以看到temp<5排序不变,接下来3<4排序也不变。
在这里插入图片描述
当k=1时,我们发现temp=6大于k+1元素,于是我们就要向后比较。
将3放到第k个元素位置,将temp与k+2元素比较。我们发现temp还是大于k+2元素,于是我们就要向后比较。将4放到第k+1元素位置,将temp与k+3元素比较。我们又发现temp还是大于k+3元素,于是我们就要向后比较。将4放到第k+1元素位置,将temp与k+3元素比较。
不断比较
可是已经没有元素能再比较了,所以此时的temp也就是6,是数组中最大的元素,放在最末尾。最后我们比较第k个元素与第k+1个元素。
在这里插入图片描述
1<3,得知排序不改变。
排序成功

//后排法
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
void f(int *arr, int k)
{
	if(k==4) return;
	f(arr, k+1);
	int temp=arr[k];
	int index=k+1;
	while(index<5&&temp>arr[index])
	{
		arr[index-1]=arr[index];
		index++;
	}
	arr[index-1]=temp;
}
int main()
{
	int arr[5]={1,6,3,4,5};
	f(arr,0);
	for(int i=0; i<5; i++)
	{
		cout<<arr[i]<<" ";
	}
	return 0;
}

希望能够将自己的一些学习经验分享给有需要的人。
我是小郑,一个坚持不懈的小白。

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