计算机程序设计中的排序问题分析及相关阐述

  本文选题：计算机　切入点：程序设计　

李润荣

摘要：计算机应用程序设计通常是由专业的程序开发人员利用各种计算机程序设计语言开发某些功能程序。程序设计一般是为了达到某种功能，因此其目的性功能性很强。在程序设计时，影响程序质量的因素较多，排序问题的处理是其中的一个。因此，要提高程序的质量，就有必要加强计算机程序设计过程中有关排序问题，且合理处理。本文主要讨论了计算机程序设计的开发过程，根据计算机程序设计的具体要求，有效解决程序设计中有关排序的问题。增强计算机程序设计功能，促进有关行业的快速发展。

关键词：计算机；程序设计；快速排序

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）27-0202-02

计算机程序设计是计算机软件开发的核心部分，其质量的高低影响着软件投产运用。而计算机程序设计时，有关排序问题的处理是计算机软件开发的重要部分，其处理方法又很繁琐。所以排序问题能否优化处理，直接影响软件的开发质量。因此，在做计算机程序设计时，必须加强软件排序问题综合考虑，而且要做到计算机程序设计时涉及的排序情况心中有数，并选用最优化的排序方法，最终完美解决计算机程序设计时的排序问题。为提高软件开发质量，并为全面提升软件的功能打下坚实的基础。从而加快计算机程序开发行业的发展。

1 计算机程序设计中排序问题的概述

计算机程序设计的目的是为了给有关的计算机软件正常执行提供保障。然而，排序问题已对计算机程序设计的质量产生了较大的影响，这个问题也是因绕着软件开发人员的大事。因此，加强计算机程序设计时有关排序问题的分析及妥善处理是很重要的事情。针对计算机程序设计时有关排序问题研究发现，其有如下特征。

（1）复杂性。计算机软件开发是为了实现某些功能，这就决定了计算机程序设计需要涉及很多方面，因此其排序的操作过程时的有关数据也很多很杂，这就直接导致了计算机程序设计时排序问题复杂性。虽然我们可以选用最佳的程序设计方案，但是因为软件本身的强大功能的要求决定了计算机程序设计时排序问题依然是复杂的。

（2）不确定性。在具体的计算机程序设计过程，程序运行时有时需要对有关数据或记录进行修改等各种的情况的发生，这些操作有时会引起程序的排序问题发生改变，这样的情况时有发生，因而也就加大计算机程序设计时排序问题的不确定性。

（3）多约束性。排序问题对计算机程序设计的功能影响是很明显的。在实际的软件开发时，各种数据资源是相互约束及制约的，数据之间的这些约束及制约关系对程序设计时排序也会产生相应的影响。因此，多约束性也是计算机程序设计时排序问题的一个特点。

（4）多目标性。程序设计时有些数据资源是随机存放的，然而这样的数据资源又很重要，可以同时被不同的目标选用。所以在程序设计时，处理排序问题还要参照有关数据的选用目标及其有关标准，优化数据排序问题，以免发生数据资源引用混乱。所以，多目标性也是计算机程序设计时排序问题的一个特点。

2 计算机程序设计中的排序方法分析

根据计算机程序设计的具体功能要求，研究计算机程序设计时的各种不同排序方法的优缺点，选出适合程序设计要求的排序方法，优化排序问题，从而提高计算机程序设计的质量及增强软件功能，最大限度的发挥程序功能的实际作用，促进计算机软件开发行业的快速发展，提高生产力。

计算机程序设计时的排序方法主要有以下几种。

2.1 冒泡排序

冒泡排序是计算机程序设计时最基本的排序方法，其核心思想对紧邻的两个数据进行两两比较，根据比较结果调整两个数据的位置。如在比较的时，将两两比较时较小的数据调整到前面，较大数调整到后面，然后再将较大的数与后面紧临的数进行比较，直到所有数据都比较完成，并将数据按从小到大的顺序排放。冒泡排序最主要的是一次只对两个数据比较，并根据结果不断调整数据位置，直至数据比对完。一般情况下，冒泡排序只用一个辅助单元，并利用该辅助单元的基本功能，完成数据的重新排放。冒泡排序的空间复杂程度为 O（1），选用冒泡排序方法特别要注意的是需要排序的数据以及完成这些数据的排序所需要的时间。根据程序设计功能的实际要求以及冒泡排序的特点，确定冒泡排序的平均时间复杂度为 O（n^2）。是部分数据的冒泡排序图。

2.2 选择法排序

选择法排序也是解决计算机程序设计时有关排序问题的常用方法。选择法排序能够较大的提升计算机程序设计的质量。选择法排序的基本思想是，先对一组数据进行分析比较，每次选出其中最小或最大的数据放在数列的开始位置，直至所有的数据排列完成。选择排序法是一种不稳定的排序方法。如每次比较时选出最小的数据放在数列的开始位置，则需要对数列中所有数据进行比较与改变存放位置，为断的进行这个比较和位置交换操作，以达到数据排序的需要。实现计算机程序设计质理的提高。这种选择排序法的空间复杂度也是 O（1），而且其的时间效率一样与数据的多少有关，其平均时间复杂度为 O（n^2）。

2.3 快速排序法

快速排序法是计算机程序设计时一种较常用的数据排序方法，，选用这种排序方法也可以极大的提高计算机程序设计的质量，增强其功能，降低程序的误差。快速排序法与冒泡排序法及选择排序法不同，它核心思想是每次将原始数据分为两部分，并且保证一部分的数据比另一部分的数据都小（或都大），也就是说每次都将小数（或大数）放在一起。因此选用这种排序方法需要设计两个指针，分别指定小数及大数的初始值，然后根据快速排序法的思想，分别大数部分及小数部分进行排序，最后将两部分数据合并。根据每次替换扫描的结果，比较两个指针数据的大小，两个指针数值相同，则完成数据排序工作。快速排序方法较好，且符合计算机程序设计的具体要求。在快速排序法中，如果将数据进行n 次划分，所选择的基值依然是未排序中的最大值（或最小值），那么将得到总的比较次数也达到一个最大值，而且这个最大值是 O（2^n）。结合快速排序法的具体操作，能够算出其平均时间复杂度为 O（log2n）。

2.4 合并排序

合并排序即归并排序，其基本思想是分法。即将待排序数据分为多个小序列，然后将每个序列分别排序，最后将排序好序列合并在一起，成为一个有序的排序数列。将每个未排序数据进行排序，选用双子集合的方式进行排序，最终得到各个排序好的集合，并合并起来，很到较好的排序结果。在最差的情况下，其时间复杂度如下式（1）计算：合并排序与快速排序相似，但其稳定性高于快速排序。合并排序已是计算机程序设计中最常用的效果较好且较稳定的数据排序方式。

2.5 具有多目标性

程序设计人员在执行数据排序时，还要考虑同组数据资源信息或记录被多个目标选用的情况。这就需要设计人员在程序设计开发时一定要严格要求自己，执行程序开发的有关标准，提高程序设计的适用性。

综上所述，计算机程序排序问题是一个复杂问题，影响着计算机程序的质量与功能，所以计算机程序设计者要持续提升自己的专业水平，跟上计算机技术发展的趋势，在计算机程序设计开发时根据软件功能要求尽可能的选用最佳的排序方法。

3 计算机程序设计中排序方法的选择

在进行的计算机程序设计开发时，通常要选用的计算机排序方法，要能满足软件功能的要求，并提高软件功能的质量，这就要求计算机程序设计人员要用合理的方法选用计算机程序设计的排序方法，以满足软件开发的要求，并保证软件正常使用。

3.1 排序方法的优化

在计算机程序设计的排序方法选择时，通常要考虑数据的实际情况，选用合适的最优的排序方法，以保证程序的功能要求。如在程序设计时选用冒泡排序方法，则可选择标志设置的方法，并将其写到数据交换代码程序中，这样可以很大的提高冒泡排序法的质量，从而提高计算机程序设计的质量和功能。如果采用排序法来处理计算机程序的排序问题，那么可以通过去掉不必要的操作，并记录每个数据的存放位置，然后根据指定的规则查找对比数据，实现数据比对，位置交换的操作，从而达到优化排序功能。对计算机程序设计时数据排序问题的优化操作，其核心是要注意枢纽的选用，保证枢纽的功能要求，这样才能提高快速排序效果。

3.2 排序方法的比较与总结

计算机程序设计开发时有较多的数据排序处理方法，具体程序开发选用哪种，则要综合考虑各种排序方法的所需平均时间及最坏情况时的时间以及存储空间等几个方面的差异，选出最适合程序需求的排序方法。通过上面的分析可以看出，平均时间为O（n^2），最坏情况下的时间为O（n^2），辅助存储空间为 O（1），数据的变化情况对排序的最终处理结果的影响很大。所以，在计算机程序设计时有关排序问题选择，需要综合考虑各种因素对排序结果的影响，既要考虑排序时所需要的时间，要考虑排序时所需要的内存，平衡多方因素，合理选择排序方法，以提高程序的性能。

在计算机程序设计时，要尽可能的选用最优的选择排序方法，以增强计算机程序设计的性能。由于选用不同的排序方法对程序设计的性能影响是不一样的。计算机程序设计时，各种排序方法所耗费的时间不尽相同，所需时间与 n 有很大关系。假如n 值不大，则一般选择直接插入法、选择排序法等，这样可以记录信息数据量相比较多的内容，选择排序法是较适合程序的需求。假如n 值相比很大，则一般选用复杂度相比较小的排序方法，如快速排序法等。另外快速排序法所耗费的时间也相比不多，一般常用。还有，在选用排序方法时，程序人员有时还可参考数值文件的初始状态。假如关键字初始状态是正序排列，那么此时可选用冒泡排序方法。假如程序设计时，要求对两种或多种的关键字进行对比时，则选用二叉树的排序方法较合适等等，这样根据程序设计的具体要求，综合考虑选用哪种排序方法以提高程序的性能。

4 结束语

讨论计算机程序设计时排序问题的特征，根据计算机程序设计时常用的排序方法，合理的选用排序方法，以满足计算机程序设计时数据排序的需求，从而保证计算机程序设计软件的功能性。在计算机程序设计时，要重视排序问题的处理。优化程序的排序方法，加强程序设计性能，是拓展计算机技术应用领域的重要手段。选用不同排序方法，实现计算机程序功能的不同点，以符合各种应用需求。因此，在计算机程序设计时，程序设计人员要选用适当的排序方法以满足程序开发的需求，并尽可能的优化计算机程序功能。这样可以减少提高程序设计的流程，调整程序设计的难度，而且还能提高软件的性能。

参考文献：

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