一、插入排序
插入排序分为直接插入、二分插入和希尔排序;
直接插入排序
类似于扑克的排序,将待排序列分为有序序列和未排序序列两部分,从未排序序列中选取第一个数据,插入到有序序列中;时间复杂度为O(n2);
示例:
分组插入排序(希尔排序)
希尔排序相当于把待排序列分为多个组,每组的数据之间间隔一个关键字key,对每一组执行直接插入排序,所有组完成排序之后,整个序列达到一个相对有序的状态;再次减小key,重新分组、直接插入排序,使得序列不断地向着相对有序的状态前进;最终key值减小到1之后的最后一次插入排序完成后,排序完成;
整体上希尔排序相当于在直接插入排序的基础上,让数据进入到排序的位置的过程中跳了几次,不需要每次都对大于该数据的数据进行进行比较,移位;
key的选取无规定,感觉每次key/=2比较好;
时间复杂度为O(nlgn)
示例:
二分插入排序
二、选择排序
选择排序从第一个位置开始排,选择后面未排序序列中的最小值,与已排序序列的最末尾的后一个数据进行交换位置,直到未排序序列大小变为零。
时间复杂度:O(n2);对于随机序列,由于选择排序要对所有未排序数据进行比较,时间可以认为是直接插入排序的两倍;
示例:
二元选择排序:
是对选择排序的改善,每次选择时,分别在未排序序列中选择出最大数据和最小数据,并且分别与两个排序序列的待交换位置的数据进行交换。
三、堆排序
大根堆满足arr[i]>arr[2*i+1]&&arr[i]>arr[2*i+2] i从0开始;
小根堆满足arr[i]
利用大根堆、小根堆的最大值最小值在第一个位置的特性,进行堆排序;
1.首先对数组按照堆的特性创建一个大根堆或者小根堆;
Øn个节点的完全二叉树,第n个节点的父节点为n/2
Ø从第n/2节点开始向前,每个节点与两个子节点中较大(小)的一个进行比较,适时交换位置,使该子树成为堆;
Ø交换了位置的父节点和子节点,子节点需要继续与其子节点进行调整,父节点的调整交给for循环;
示例:
2.对创建出来的堆,将其最大值或者最小值与最后一个位置的数据进行交换位置,然后对前n-1个数组元素进行调整,继续成为堆,继续与倒数第二个位置的数据交换,直到全部交换完毕。所以进行升序排序,使用大根堆,进行降序排序,使用小根堆。
算法的核心部分在于堆的调整算法heap_adjust,堆的创建和交换数据之后的调整都需要使用该算法;
示例:
可以使用递归来实现该算法,也可以使用一个while语句来实现;
时间复杂度也为:O(nlgn );
四、冒泡排序
冒泡排序为将数据与其后面的数据进行比较,升序排序的时候,则把较大的数据移动到靠后的位置,不断的比较,把大的数据挨个挤到后面去;
时间复杂度为O(n2);
可以改为二元冒泡,向后置位冒大的,同时向前置位冒小的;
五、快速排序
快速排序的基本思路为:将一个无序序列分为两部分,怎么分?找一个数据,放在它有序的时候该在的位置,所有小于该数据的数据放置在它前面,所有大于该数据的放置在它后面,这个数据怎么选,通常选择无序序列的第一个数据。分为两部分之后,继续递归。
Ø如何使用一个数据将序列分为大于和小于的两个部分:将第一个数据取出来,则第一个位置空闲,从末端开始遍历,找到一个小于该数的数据移动到第一个位置,该数据位置空闲,再从首端开始遍历,找到一个大于该数的数据,移动至后端。两端轮流向中间遍历,直至碰头,找到该数据的合适位置。
Ø分为两部分之后,继续递归;
快速排序时间复杂度:O(nlogn),不稳定
六、归并排序
归并排序采用分治的思想,将一个无序的序列不断的二分,分割为大小为一的时候,则序列是有序的,再不断的将两个有序序列合并,最终整个序列有序。用到递归。
在时间上,比较好的排序算法是希尔排序,堆排序,快速排序,归并排序;这几个应该是重点。
时间复杂度:O(nlogn)