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以比较为基础的排序算法在最坏情况下的计算时间下界为()。

题目
以比较为基础的排序算法在最坏情况下的计算时间下界为()。

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相似问题和答案

第1题:

●以关键字比较为基础的排序算法在最坏情况下的计算时间下界为O(nlogn)。下面的排序算法中,最坏情况下计算时间可以达到O(nlogn)的是 (33) ;该算法采用的设计方法是 (34) 。

(33) A.归并排序

B.插入排序

C.选择排序

D.冒泡排序

(34) A.分治法

B.贪心法

C.动态规划方法

D.回溯法


正确答案:A,A
【解析】归并排序(merge sort),是把待排序的文件分成n个已排序的子文件,将这些文件合并得到完全排序的文件。n个记录的平均运算次数是O(nlog2n),所需的辅助存储空间是O(n),该算法采用的设计方法是分治法。

第2题:

在最坏情况下()。

A.快速排序的时间复杂度比冒泡排序的时间复杂度要小

B.快速排序的时间复杂度比希尔排序的时间复杂度要小

C.希尔排序的时间复杂度比直接插入排序的时间复杂度要小

D.快速排序的时间复杂度与希尔排序的时间复杂度是一样的


正确答案:C

第3题:

下列排序方法中,在最坏情况下算法的时间复杂度为 O(n^2)的有________。

A、堆排序

B、快速排序

C、希尔排序

D、冒泡排序


正确答案:BCD

第4题:

在最坏情况下,冒泡排序的时间复杂度为( )。


正确答案:
n(n-1)/2#n*(n-1)/2#O(n(n-1)/2)#O(n*(n-1)/2)

第5题:

在最好和最坏情况下的时间复杂度均为O(nlogn),但不稳定的排序算法是(60)。

A.堆排序

B.快速排序

C.归并排序

D.基数排序


正确答案:A
解析:堆排序在最好和最坏情况下的时间复杂度均为O(nlogn)但不稳定。
  快速排序最好和最坏情况下的时间复杂度分别为O(n2)和O(nlogn)且不稳定。
  归并排序是在最好和最坏情况下的时间复杂度均为O(nlogn)且稳定的排序方法。
  基数排序在最好和最坏情况下的时间复杂度均为O(d(n+rd))。

第6题:

● 以下关于快速排序算法的描述中,错误的是 (64) 。在快速排序过程中,需要设立基准元素并划分序列来进行排序。若序列由元素{12,25,30,45,52,67,85}构成,则初始排列为 (65) 时,排序效率最高(令序列的第一个元素为基准元素)。

(64)A. 快速排序算法是不稳定的排序算法

B. 快速排序算法在最坏情况下的时间复杂度为O(n1gn)

C. 快速排序算法是一种分治算法

D. 当输入数据基本有序时,快速排序算法具有最坏情况下的时间复杂度

(65)A. 45,12,30,25,67,52,85

B. 85,67,52,45,30,25,12

C. 12,25,30,45,52,67,85

D. 45,12,25,30,85,67,52


正确答案:B,A
试题(64)、(65)分析
  本题考查快速排序算法。
  快速排序算法是一种经典的排序算法,其基本思想是选择一个基准元素(通常选择第一个元素或者最后一个元素),通过一趟排序将待排序序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置;然后再递归地排序划分的两部分,因此本质上快速排序是一种分治算法。由于在排序的过程中,各元素与基准元素比较大小,若小于基准元素则与基准元素交换位置,因此该算法是不稳定的排序算法。当每一趟排序进行后,选择的基准元素恰好最大或者最小时,就把序列分成极端不均衡的两部分,即一部分为空,另一部分为待排序序列的元素个数减1,此时算法处于最坏情况,其时间复杂度为O(n2)。当输入数据基本有序或者所有元素值相等时,不论选择第一个元素还是最后一个元素作为基准元素,都恰好把序列分成极端不均衡的两部分,快速排序算法具有最坏情况下的时间复杂度。
  对于选项A,以45作为基准元素进行第一趟划分,先从后向前找出比45小的元素,67、52、85这三个元素保持不动,找到25,将其与45交换后,第一趟划分完成,序列为25,12,30,45,67,52,85。第二趟先对子序列25,12,30进行划分,使得25与12对调,形成子序列12,25,30;然后对67,52,85进行划分,使得67与52交换,形成子序列52,67,85。至此,整个排序过程完成。期间,第一趟划分中元素的比较次数为6次、交换1次,第二趟划分中元素的比较次数共4次、交换次数为2次,因此,排序过程中比较次数共10次,交换次数为3次。
  对于选项B,以85作为基准元素,因12比它小,所以将85与12交换,由于剩下的元素都比85小,因此保持不动,第一趟划分之后的元素序列为12,67,52,45,30,25,85,期间元素比较次数为6次、交换1次,第二趟对85之前的6个元素进行划分,由于67、52、45、30、25都比基准元素12大,因此它们保持不动,完成第二趟划分,形成的子序列为12,67,52,45,30,25,期间比较次数为5、交换次数为0。接下来第三趟对子序列67,52,45,30,25进行划分,以67为基准元素,情况与第一趟相同,进行4次比较、l次交换后,形成子序列25,52,45,30,67。第四趟对子序列25,52,45,30进行划分,情况与第二趟相同。依此类推,完成排序时比较次数为21次(6+5+4+3+2+1)。
  对于选项C,以12作为基准元素,因为后面的所有元素都比它大,所以所有元素是持不动,第一趟划分之后的元素序列为12,25,30,45,52,67,85,期间元素比较次数为6次、交换0次。第二趟对子序列25,30,45,52,67,85进行划分,以25作为基准元素,因为后面的所有元素都比它大,所以所有元素保持不动,第一趟划分之后的元素序列为25,30,45,52,67,85,期间元素比较次数为5次、交换0次。接下来对子序列30,45,52,67,85进行划分,同理,元素保持不动,期间元素比较次数为4次、交换0次。依此类推,完成整个排序比较次数为21次、交换0次。
  对于选项D,以45作为基准元素进行第一趟划分,先从后向前找出比45小的元素,85、67、52这三个元素保持不动,找到30,将其与45交换后,第一趟划分完成,序列30,12,25,45,85,67,52,期间元素比较次数为6次、交换1次。第二趟先对子序列30,12,25进行划分,以30为基准元素,30与25交换,经过2次比较、1次交换后子序列为25,12,30,需要再次对子序列25,12进行划分;同理,对子序列85,67,52进行划分后,结果为51,67,87,还需对子序列51,67进行划分。排序过程中比较次数共12次。
参考答案
  (64)B(65)A

 

第7题:

以下关于快速排序算法的描述中,错误的是( )。在快速排序过程中,需要设立基准元素并划分序列来进行排序。若序列由元素{12,25,30,45,52,67,85}构成,则初始排列为( )时,排序效率最高(令序列的第一个元素为基准元素)。

A.快速排序算法是不稳定的排序算法

B.快速排序算法在最坏情况下的时间复杂度为0(nlgn)

C.快速排序算法是一种分治算法

D.当输入数据基本有序时,快速排序算法具有最坏情况下的时间复杂度


正确答案:B
解析:最坏情况是每次划分选取的基准都是当前无序区中关键字最小(或最大)的记录,划分的结果是基准左边的子区间为空(或右边的子区间为空),而划分所得的另一个非空的子区间中记录数目,仅仅比划分前的无序区中记录个数减少一个。因此,快速排序必须做n-1次划分,第i次划分开始时区间长度为n-i+1,所需的比较次数为n-i(1≤i≤n-1),故总的比较次数达到最大值:cmax=n(n-1)/2=O(2)在最好情况下,每次划分所取的基准都是当前无序区的“中值”记录,划分的结果是基准的左、右两个无序子区间的长度大致相等。总的关键字比较次数:O(nlgn)

第8题:

任何一个基于"比较"的内部排序的算法中,若对6个元素进行排序,在最坏情况下所需的比较次数至少为()

A.10

B.11

C.21

D.36


参考答案:A

第9题:

最坏情况下时间复杂度不是n(n-1)/2的排序算法是()

A.快速排序

B.冒泡排序

C.直接插入排序

D.堆排序


正确答案:D

第10题:

以比较为基础的排序算法在最坏情况下的计算时间下界为(55)。

A.O(n)

B.O(n2)

C.O(logn)

D.O(nlogn)


正确答案:D
解析:此问题考查以比较为基础的排序算法的时间复杂度分析,利用二元树可以证明对任何以关键字比较为基础的排序算法,最坏情况的计算时间下界都为O(nlogn),如归并排序算法。

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