排序算法的算法思想和使用场景总结

排序算法的算法思想和使用场景总结1. 概述 排序算法是计算机技术中最基本的算法，许多复杂算法都会用到排序。尽管各种排序算法都已被封装成库函数供程序员使用，但了解排序算法的思想和原理，对于编写高质量的软件，显得非常重要。 本文介绍了常见的排序算法，从算法思想，复杂度和使用场景等方面做了总结。 2. 几个概念 （1）排序稳定：假如两个数相同，对他们进行的排序结果为他们 的 相 对 顺 序 不 变 。 例 如 A={1,2,1,2,1} 这 里 排 序 之 后 是 A = {1,1,1,2,2} 稳定就是排序后第一个 1 就是排序前的第一个 1，第二个 1 就是排序前第二个 1，第三个 1 就是排序前的第三个 1。同理 2也是一样。不稳定就是他们的顺序与开始顺序不一致。 （2）原地排序：指不申请多余的空间进行的排序，就是在原来的排序数据中比较和交换的排序。例如快速排序，堆排序等都是原地排序，合并排序，计数排序等不是原地排序。 总体上说，排序算法有两种设计思路，一种是基于比较，另一种不是基于比较。《算法导论》一书给出了这样一个证明：“基于比较的算法的最优时间复杂度是 O（N lg N）”。对于基于比较的算法，有三种设计思路，分别为：插入排序，交换排序和选择排序。非基于比较的排序算法时间复杂度为 O(lg N)，之所以复杂度如此低，是因为它们一般对排序数据有特别要求。如计数排序要求数据范围不会太大，基数排序要求数据可以分解成多个属性等。 3. 基于比较的排序算法 正如前一节介绍的，基于比较的排序算法有三种设计思路，分别为插入，交换和选择。对于插入排序，主要有直接插入排序，希尔排序；对于交换排序，主要有冒泡排序，快速排序；对于选择排序，主要有简单选择排序，堆排序；其它排序：归并排序。 插入排序 （1） 直接插入排序 特点：稳定排序，原地排序，时间复杂度 O(N*N) 思想：将所有待排序数据分成两个序列，一个是有序序列 S，另一个是待排序序列 U，初始时，S 为空，U 为所有数据组成的数列，然后依次将 U 中的数据插到有序序列 S 中，直到 U 变为空。 适用场景：当数据已经基本有序时，采纳插入排序可以明显减少数据交换和数据移动次数，进而提升排序效率。 （2）希尔排序 特点：非稳定排序，原地排序，时间复杂度 O(n^lamda)(1 相关栏目：思想工作总结排序算法的算法思想和使用场景总结