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