雞尾混合排序英文解釋翻譯、雞尾混合排序的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 cocktail shaker sorting
分詞翻譯:
雞的英語翻譯:
chicken; chook
尾的英語翻譯:
end; remnant; tail; trail
【化】 tail end
【醫】 cauda; caudae; tail
混合的英語翻譯:
mix; admix; blend; compound; incorporate; interfusion; meld
【計】 mixing
【化】 admixture; mixing
【醫】 admixture; incorporate; incorporation; M. et sig.; misce; mix; mixing
permixion
排序的英語翻譯:
sort; taxis
【計】 sequencing; sort; sorting; sorting order
【化】 precedence ordering
專業解析
雞尾混合排序(英文:Cocktail Sort 或Bidirectional Bubble Sort),是一種基于冒泡排序(Bubble Sort)改進的穩定排序算法。其核心思想是通過在序列中交替進行正向和反向的遍曆與交換,更高效地處理“烏龜問題”(即排序初期位于序列末端的小元素移動緩慢的問題),從而在某些情況下提升排序效率。
一、算法原理與步驟
- 雙向遍曆:與冒泡排序僅單向(通常從左至右)遍曆不同,雞尾混合排序在一輪排序中包含兩個階段:
- 正向階段:從左至右遍曆序列,比較相鄰元素。若前一個元素大于後一個元素,則交換它們(針對升序排序)。此階段結束時,當前序列中最大的元素會“冒泡”到正确位置(最右端)。
- 反向階段:緊接着從右至左遍曆序列(跳過剛确定的最大元素位置),比較相鄰元素。若前一個元素(此時方向是右到左,所以“前一個”指右側元素)大于後一個元素(左側元素),則交換它們。此階段結束時,當前序列中最小的元素會“冒泡”到正确位置(最左端)。
- 範圍收縮:每一輪完整的正反向遍曆後,序列的有效排序範圍會從兩端各收縮一個位置(因為兩端各有一個元素已就位)。
- 終止條件:當在一輪完整的正反向遍曆中沒有發生任何元素交換時,說明序列已經完全有序,算法終止。
二、算法特點
- 時間複雜度:
- 最壞情況:與冒泡排序相同,為 $O(n)$。當輸入序列為完全逆序時發生。
- 最佳情況:$O(n)$。當輸入序列已經基本有序或完全有序時,可能在少數幾輪遍曆後就因無交換而終止。
- 平均情況:通常認為仍是 $O(n)$,但實際性能通常優于标準冒泡排序。
- 空間複雜度:$O(1)$。屬于原地排序算法,僅需常數級别的額外空間用于交換元素。
- 穩定性:是穩定排序算法。相等元素的相對順序在排序後保持不變。
- 適應性:是自適應算法。對部分有序序列效率較高。
三、與冒泡排序的對比
雞尾混合排序的主要優勢在于它能夠更有效地處理那些小元素位于序列末端的情況(“烏龜問題”)。在标準冒泡排序中,這樣的小元素每次隻能向目标位置(左端)移動一個位置,效率很低。雞尾混合排序的反向階段專門用于将這類小元素快速地向左“搬運”,從而減少了所需的遍曆輪數。
四、適用場景
雞尾混合排序適用于:
- 對小規模數據集進行排序。
- 對基本有序的序列進行排序(此時效率接近 $O(n)$)。
- 作為教學示例,展示對基礎算法的改進思路。
- 在内存資源受限的環境下(因其原地排序特性)。
五、名稱來源(漢英詞典角度)
- 雞尾混合 (Cocktail):名稱源于其排序過程類似于調制雞尾酒時搖晃調酒壺的動作,元素在序列中像酒液一樣在兩端之間來回“晃動”或“攪拌”。
- 排序 (Sort):指其功能是将數據元素按特定順序(如升序或降序)重新排列。
- 别名:雙向冒泡排序(Bidirectional Bubble Sort)更直接地描述了其雙向遍曆的本質;漣漪排序(Ripple Sort)形象地比喻了排序過程中數據移動的波動;穿梭排序(Shuttle Sort)則強調了指針在序列中來回穿梭的行為。
參考來源
- Cormen, T. H., Leiserson, C. E., Rivest, R. L., & Stein, C. (2009). Introduction to Algorithms (3rd ed.). MIT Press. (經典算法教材,涵蓋基礎排序算法及其分析)
- Knuth, D. E. (1998). The Art of Computer Programming, Volume 3: Sorting and Searching (2nd ed.). Addison-Wesley Professional. (計算機算法領域的權威著作,詳細讨論各類排序算法)
- GeeksforGeeks: Cocktail Sort. (知名編程學習網站,提供算法解釋、代碼實現及複雜度分析)
- Wikipedia: Cocktail shaker sort. (維基百科詞條,提供算法概述、僞代碼、性能分析及曆史背景)
網絡擴展解釋
雞尾酒排序(Cocktail Sort),又稱定向冒泡排序或雙向冒泡排序,是冒泡排序的一種優化變體。以下是詳細解釋:
1.定義與核心思想
雞尾酒排序通過雙向交替遍曆的方式改進傳統冒泡排序的單向局限性。它在每一輪排序中,先從左到右進行升序冒泡,再從右到左進行降序冒泡,反複交替直至完成排序。
2.算法原理
-
步驟分解:
- 正向冒泡:從左到右遍曆數組,比較相鄰元素,若左大右小則交換。
- 反向冒泡:從右到左遍曆,比較相鄰元素,若右小左大則交換。
- 縮小範圍:每完成一次雙向遍曆,未排序的數組範圍會縮小(首尾各減少一個元素)。
-
示例(以數組 [5, 1, 4, 2, 8]
為例):
- 第一輪正向冒泡後:
[1, 4, 2, 5, 8]
- 第一輪反向冒泡後:
[1, 2, 4, 5, 8]
(已有序)
3.時間複雜度
- 最優情況(已排序數組):$O(n)$,僅需一次遍曆确認有序。
- 最差與平均情況:$O(n)$,與冒泡排序相同,但實際性能通常優于普通冒泡排序。
4.適用場景
- 部分有序數組:例如,大部分元素已排序,僅少量元素需要調整位置。
- 特定分布數據:如元素在正确位置附近小幅波動時效率較高。
5.與冒泡排序的區别
特性 |
雞尾酒排序 |
冒泡排序 |
遍曆方向 |
雙向交替(左→右,右→左) |
單向(僅左→右) |
效率 |
部分場景更快 |
穩定但單向效率較低 |
代碼複雜度 |
略高(需控制雙向遍曆邏輯) |
簡單 |
雞尾酒排序通過雙向冒泡減少無效遍曆次數,尤其適合處理接近有序的數據。雖然時間複雜度與冒泡排序同為$O(n)$,但實際性能在特定場景下更優。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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