数据结构---排序

冒泡排序---Bubble Sort

冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来,遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

冒泡排序算法的运作如下:

1、·比较相邻的元素,如果第一个比第二个大(升序),就交换他们两个。

2、·对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对,这步做完后,最后的元素会是最大的数。

3、·针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个

4、·持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

冒泡排序原理
升序排序

时间复杂度

·最优时间复杂度:O(n) (表示遍历一次发现没有任何可以交换的元素,排序结束。)

·最坏时间复杂度:O(n2)

·稳定性:稳定

选择排序---Selection Sort

选择排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下:首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。

选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上,则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素,它们当中至少有一个将被移到其最终位置上,因此对n个元素的表进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中,选择排序属于非常好的一种。

选择排序原理
升序排序

时间复杂度

·最优时间复杂度:O(n2)

·最坏时间复杂度:O(n2)

·稳定性:不稳定(考虑升序每次选择最大的情况)

插入排序---Insertion Sort

插入排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。

升序排序

时间复杂度

·最优时间复杂度:O(n) (升序排列,序列已经处于升序状态)

·最坏时间复杂度:O(n2)

·稳定性:稳定

快速排序---Quick Sort

快速排序,又称划分交换排序(partition-exchange sort),通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

步骤为:

1、从数列中挑出一个元素,称为"基准"(pivot),

2、重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区结束之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作。

3、递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

递归的最底部情形,是数列的大小是零或一,也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去,但是这个算法总会结束,因为在每次的迭代(iteration)中,它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

快速排序分析

时间复杂度

·最优时间复杂度:O(nlogn)

·最坏时间复杂度:O(n2)

稳定性:不稳定

归并排序---Merge Sort

归并排序是采用分治法的一个非常典型的应用。归并排序的思想就是先递归分解数组,再合并数组。将数组分解最小之后,然后合并两个有序数组,基本思路是比较两个数组的最前面的数,谁小就先取谁,取了后相应的指针就往后移一位。然后再比较,直至一个数组为空,最后把另一个数组的剩余部分复制过来即可。

归并排序分析

时间复杂度

·最优时间复杂度:O(nlogn)

·最坏时间复杂度:O(nlogn)

·稳定性:稳定

希尔排序---Shell Sort

希尔排序是插入排序的一种,也称缩小增量排序,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法,希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组,算法便终止。

希尔排序过程

希尔排序的基本思想是:将数组列在一个表中并对列分别进行插入排序,重复这过程,不过每次用更长的列(步长更长了,列数更少了)来进行。最后整个表就只有一列了。将数组转换至表是为了更好地理解这算法,算法本身还是使用数组进行排序。

常见排序算法效率比较

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
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 一、 单项选择题(共71题) 对n个元素的序列进行冒泡排序时,最少的比较次数是( )。A. n ...
    貝影阅读 9,196评论 0 10
  • 所有内部排序算法的一个总结表格 简单选择排序 首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后...
    fredal阅读 3,284评论 4 132
  • 1.数据结构 数据结构:专门研究应用程序中数据之间逻辑关系、存储方式及其操作的学问 集合:数据元素之间只有“同属于...
    怪蜀黍Zzzzlw阅读 1,203评论 0 21
  • 排序算法(Sort) 引言 我们平时对计算机中存储的数据执行的两种最常见的操作就是排序和查找,对于计算机的排序和查...
    Cryptic阅读 6,239评论 0 36
  • 我的光辉 需要你的看见 才永存于我的周身 在被你呵护的每一个瞬间 我都自愿回报 灵魂深处传来的喜悦 如同殿堂的圣歌...
    等一朵花盛开的时间阅读 94评论 0 0