十大经典排序算法详解
本文转自 《卢明冬的博客》
文章目录
- 排序算法的分析和评价
- 2.十大排序经典算法总览
- 2.1 排序算法的分类
- 2.2 排序算法的性能
- 2.3 各阶复杂度性能对比
- 2.4 排序算法的初始状态影响
- 3.十大经典排序算法详解
- 3.1 冒泡排序
- 3.2.选择排序(Selection Sort)
- 3.3.插入排序(Insertion Sort)
- 3.4.希尔排序(Shell's Sort)
- 3.5.归并排序(Merge Sort)
- 3.6.快速排序(Quick Sort)
- 3.7.堆排序(Heap Sort)
- 3.8.桶排序(Bucket Sort)
- 3.9.计数排序(Counting Sort)
- 3.10.基数排序(Radix sort)
排序算法是《数据结构和算法》中非常基础的算法,但却占据着十分重要的位置,几乎可以说是我们在日常编程代码中使用最频繁的基础算法。本文对常见的十大经典排序算法进行了详细的知识点梳理,从排序思路、动图演示、代码实现、复杂度分析、算法优化等多个方面分别对不同的排序算法进行讲解,内容详实,一篇文章几乎囊括了排序算法所有必知必会的知识点,夸张点说,算得上是 “史上最全” 排序算法讲解。
排序算法的分析和评价
时间复杂度
最好情况、最坏情况、平均情况时间复杂度
分析排序算法的时间复杂度时,要分别给出最好情况、最坏情况、平均情况下的时间复杂度。之所以这样区分分析,一是便于排序算法的对比分析,二是待排序数据有的接近有序而有的则完全无序,我们需要知道排序算法在不同数据下的性能表现,从而能够在不同的场景下选择更加适合的排序算法。时间复杂度的系数、常数 、低阶
时间复杂度反应的是数据规模 n 很大的时候的一个增长趋势,所以它表示的时候通常会忽略系数、常数、低阶。但是实际的软件开发中,我们排序的可能是 10 个、100 个、1000 个这样规模很小的数据,所以,在对同一阶时间复杂度的排序算法性能对比的时候,我们就要把系数、常数、低阶也考虑进来时间复杂度反应的是数据规模 n 很大的时候的一个增长趋势,所以它表示的时候通常会忽略系数、常数、低阶。但是实际的软件开发中,我们排序的可能是 10 个、100 个、1000 个这样规模很小的数据,所以,在对同一阶时间复杂度的排序算法性能对比的时候,我们就要把系数、常数、低阶也考虑进来比较次数和交换(或移动)次数
基于比较的排序算法的执行过程,会涉及两种操作,一种是元素比较大小,另一种是元素交换或移动。所以,如果我们在分析排序算法的执行效率的时候,应该把比较次数和交换(或移动)次数也考虑进去。
空间复杂度
排序算法的空间复杂度引入了一个特别的概念,即原地排序 (Sorted in place),也称内部排序。原地排序算法特指空间复杂度是
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