Sort 各类算法和时间复杂度分析

此文章目的:能够口述出算法how it works

时间复杂度一般考虑最坏情况。

Algorithm Time Complexity(Worst) Time Complexity(Average) Space complexity
Insertion sort O(n2) O( n) O(1)
Merge sort O(nlog(n)) O( nlog(n)) O(n)
Heapsort O(n log(n)) O(n log(n)) O(1)
Quicksort O(n2) O(n log(n)) O(n)
Counting sort O(n log(n)) O(n) O(n)

Conclustion: heapsort and mergesort are asymtotically optimal comparison sort

Insertion Sort

for index 1 to n as i ,choose the [i]th number as key.
    Compare key with the numbers before it
//In this step above, the best case time is n,the worst case is n2.
    If numbers > key,
       shift it back one
    until the find the number is small than key,
    put the numbers behind it.
    (which actually in coding is the last number's index who is > key )

Attention:For insertion sort, the array before the Key is always sorted.

Merge Sort

Merge Algorithm:
Given array A ,start ,mid ,end.
Divide it to two arrays.
For start to end,
    compare two array,
    put the smaller one on the position of A

Merge Sort Algorithm:
Use recursion to divided array into small pieces
Then merge them

Heapsort

Use array's index to build a binary tree
Parent(i) : return [i/2] Left(i):return 2i Right(i):return 2i+1


MAX-HEAP algorithm:
only consider three nodes(parent left right) construct,
put the biggest one on parent

if the biggest one if not parent itself
  recursion the biggest one's index
/***
The step above is necessary because in BUILD-MAX-HEAP process, the parents(which is already sorted as biggest)might change. Because we are doing max-heapify from down to top.
*/


BUILD-MAX-HEAP algorithm:
for [A.length/2] to 1 as i,
  MAX-HEAPIFY(A,i);


HEAPSORT algorithm:
BUILD-MAX-HEAP
continuously swap the heap with last one
and MAX-HEAPIFY remain array.

Implementation: Priority queues

Quicksort

PARITION algorithm:
choose end as axis ,
for j from start to end-1
   if A[i] < axis,
   put it from the begin
    (starts from i,every swap,i++)
End for loop, swap axis with A[i+1]
//which means before the axis there totall has i numbers < axis

return i+1,which is the new PARITION line

QUICKSORT algorithm:
first partition whole arrays,
get the PARITION line,
use recursion to continue PARITION while(p<r?)

Counting Sort

Use a new array C,
C[i] contains the number of elements equal to i in array A
Then C[i] contains the number of elements less than or equal to i
Use a new array B as output,
B[C[A[j]]] = A[j], C[A[j]] --

Bucket Sort

类似hash, Array 里面装链表或者list

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,530评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 86,403评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,120评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,770评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,758评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,649评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,021评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,675评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,931评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,659评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,751评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,410评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,004评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,969评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,042评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,493评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容