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java排序算法与复杂度

发布时间:2023-08-09 20:07:59

㈠ 八大排序算法与复杂度

  在处理大批量数据时,有序化的数据可以在很大程度上提高算法效率。
直接插入排序  先总结一下数据结构的八大排序,分别是插入排序中的 直接插入排序 希尔排序 ,交换排序中的 起泡排序 快速排序 ,选择排序中的 直接选择排序 堆排序 ,以及 归并排序 基数排序
  如何评价排序的优劣呢?除了正确,易读和容错(自动检错,报错并通过与用户对话来纠错)以外,性能是一个重要指标。

  算法性能是指运行一个算法所需要的时间长短和内存多少,他们分别称为 时间复杂性 空间复杂性

  1)有些计算机需要用户提供程序运行时间的上限。一旦达到这个上限,程序将被强制结束。
  2)一个正在开发的程序可能需要一个令人满意的实时响应。
  选择什么样的时间单位(程序步)来度量算法运行时间呢?对少量的输入,算法瞬间就运行完了。所以对算法性能的评价总是对大的输入量而言的。
  假设输入量是n,算法运行时间是n的函数T(n),我们研究当很大时,T(n)是什么级别。这里就用到了 大O记法 :如果存在正常数c和n 0 ,使得当n≥n 0 时,T(n)≤ c*f(n),则记为T(n)=O(f(n))。

  算法所需空间包括固定部分和变动部分。固定部分与输入量或规模无关,主要包括程序码空间和常量,变量和对象的定长所占的空间。变动部分与输出量有关,主要包括递归栈空间和中间处理所需空间。如果用P表示算法,S(P)表示空间需求,那么S(P)=c(固定部分)+S p (变动部分)。算法的空间复杂性分析重点是变动部分S p

  此外,如果一种排序实施前后,关键码相同的任意两个数据元素其前后次序没有发生变化,那么这个排序方法就被称作是 稳定的 ,否则就是 不稳定的

原理:从待排序集的第1个数据元素开始,依次选择数据元素,与有序子集的数据元素依次从后往前进行比较,选择插入位置。

稳定性: 稳定

原理:以增量为步长划分子序列,即同一子序列的数据元素,其下标步长等于增量。对每个子序列实施直接插入排序。不断缩小增量,当增量为1时,所有数组元素都在一个子序列中,成为有序集。
   通俗来讲,增量即为数组中元素下表的差值,假设步长为4,及a[0],a[4],a[8]…为一个子序列。实行直接插入排序后,将增量缩小为一半,直至增量缩小为1。

稳定性: 不稳定

原理:把数组分为左右两个半区,左半区为有序子集,右半区为无序子集。开始时,左半区为空。在无序子集中,从后往前,两两相邻元素比较,逆序则交换。最后交换的位置成为有序子集的上界。直到一趟起泡排序中没有发生交换,排序停止。

稳定性: 稳定

原理:取无序子集中的第一个数据元素作为基准,将无序子集分为左右两个半区,左半区不大于基准,右半区不小于基准;然后对左右半区重复上述操作,知道各半区元素个数为1.

稳定性: 不稳定 ,主要是划分算法Partition造成的。

原理:将数组分为左右两个半区,左半区为有序子集,右半区为无序子集。开始时,有序子集为空。在无序子集中,选出最小元素,与无序子集第一个元素交换,再将第一个元素并入有序子集中。重复上述操作。

稳定性: 稳定

原理:
1)将数组分为左右两个半区,左半区为有序子集,右半区为无序子集。开始时,有序子集为空。
2)将无序子集创建为大根堆。
3)将堆化为无序子集首位数据元素交换,将交换后的尾元素并入有序子集,然后把缩小的无序子集调整为大根堆。
4)重复步骤3)n-2次。

稳定性: 不稳定

原理:
1) 归并 (一般指二路归并):将两个有序表合成一个新的有序表。包含关键码的原始数组ini分为左右两个有序分区(归并段)[s,m]和[m+1,e],将他们按序归并,一个归并段存储到一个辅助数组(merge)中。
2) 迭代归并 :包含关键码的原始数组ini按长度len划分为几个连续的归并段,每一个归并段都有序,用二路归并将相邻归并段合成一个长度为2len的归并段并存入辅助数组,这个过程称为 一趟归并 。重复上述步骤。
 ①剩下一个长度为len的归并段和一个长度不足len的归并段,继续调用二路归并。
 ②只剩下一个长度为len或不足len的归并段,直接移至辅助数组merge。

稳定性: 稳定

原理:采用“分配”和“收集”技术,从关键码的低位到高位进行比较。有十个队列作为分配用的”箱子“,编号0~9。遵照先进先出原则,从个位开始排序,到十位,百位,以此类推。

稳定性: 稳定

㈡ 数据结构 java开发中常用的排序算法有哪些

排序算法有很多,所以在特定情景中使用哪一种算法很重要。为了选择合适的算法,可以按照建议的顺序考虑以下标准:
(1)执行时间
(2)存储空间
(3)编程工作
对于数据量较小的情形,(1)(2)差别不大,主要考虑(3);而对于数据量大的,(1)为首要。

主要排序法有:
一、冒泡(Bubble)排序——相邻交换
二、选择排序——每次最小/大排在相应的位置
三、插入排序——将下一个插入已排好的序列中
四、壳(Shell)排序——缩小增量
五、归并排序
六、快速排序
七、堆排序
八、拓扑排序

一、冒泡(Bubble)排序

----------------------------------Code 从小到大排序n个数------------------------------------
void BubbleSortArray()
{
for(int i=1;i<n;i++)
{
for(int j=0;i<n-i;j++)
{
if(a[j]>a[j+1])//比较交换相邻元素
{
int temp;
temp=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp;
}
}
}
}
-------------------------------------------------Code------------------------------------------------
效率 O(n²),适用于排序小列表。

二、选择排序
----------------------------------Code 从小到大排序n个数--------------------------------
void SelectSortArray()
{
int min_index;
for(int i=0;i<n-1;i++)
{
min_index=i;
for(int j=i+1;j<n;j++)//每次扫描选择最小项
if(arr[j]<arr[min_index]) min_index=j;
if(min_index!=i)//找到最小项交换,即将这一项移到列表中的正确位置
{
int temp;
temp=arr[i]; arr[i]=arr[min_index]; arr[min_index]=temp;
}
}
}
-------------------------------------------------Code-----------------------------------------
效率O(n²),适用于排序小的列表。

三、插入排序
--------------------------------------------Code 从小到大排序n个数-------------------------------------
void InsertSortArray()
{
for(int i=1;i<n;i++)//循环从第二个数组元素开始,因为arr[0]作为最初已排序部分
{
int temp=arr[i];//temp标记为未排序第一个元素
int j=i-1;
while (j>=0 && arr[j]>temp)/*将temp与已排序元素从小到大比较,寻找temp应插入的位置*/
{
arr[j+1]=arr[j];
j--;
}
arr[j+1]=temp;
}
}
------------------------------Code--------------------------------------------------------------
最佳效率O(n);最糟效率O(n²)与冒泡、选择相同,适用于排序小列表
若列表基本有序,则插入排序比冒泡、选择更有效率。

四、壳(Shell)排序——缩小增量排序
-------------------------------------Code 从小到大排序n个数-------------------------------------
void ShellSortArray()
{
for(int incr=3;incr<0;incr--)//增量递减,以增量3,2,1为例
{
for(int L=0;L<(n-1)/incr;L++)//重复分成的每个子列表
{
for(int i=L+incr;i<n;i+=incr)//对每个子列表应用插入排序
{
int temp=arr[i];
int j=i-incr;
while(j>=0&&arr[j]>temp)
{
arr[j+incr]=arr[j];
j-=incr;
}
arr[j+incr]=temp;
}
}
}
}
--------------------------------------Code-------------------------------------------
适用于排序小列表。
效率估计O(nlog2^n)~O(n^1.5),取决于增量值的最初大小。建议使用质数作为增量值,因为如果增量值是2的幂,则在下一个通道中会再次比较相同的元素。
壳(Shell)排序改进了插入排序,减少了比较的次数。是不稳定的排序,因为排序过程中元素可能会前后跳跃。

五、归并排序
----------------------------------------------Code 从小到大排序---------------------------------------
void MergeSort(int low,int high)
{
if(low>=high) return;//每个子列表中剩下一个元素时停止
else int mid=(low+high)/2;/*将列表划分成相等的两个子列表,若有奇数个元素,则在左边子列表大于右侧子列表*/
MergeSort(low,mid);//子列表进一步划分
MergeSort(mid+1,high);
int [] B=new int [high-low+1];//新建一个数组,用于存放归并的元素
for(int i=low,j=mid+1,k=low;i<=mid && j<=high;k++)/*两个子列表进行排序归并,直到两个子列表中的一个结束*/
{
if (arr[i]<=arr[j];)
{
B[k]=arr[i];
I++;
}
else
{ B[k]=arr[j]; j++; }
}
for( ;j<=high;j++,k++)//如果第二个子列表中仍然有元素,则追加到新列表
B[k]=arr[j];
for( ;i<=mid;i++,k++)//如果在第一个子列表中仍然有元素,则追加到新列表中
B[k]=arr[i];
for(int z=0;z<high-low+1;z++)//将排序的数组B的 所有元素复制到原始数组arr中
arr[z]=B[z];
}
-----------------------------------------------------Code---------------------------------------------------
效率O(nlogn),归并的最佳、平均和最糟用例效率之间没有差异。
适用于排序大列表,基于分治法。

六、快速排序
------------------------------------Code--------------------------------------------
/*快速排序的算法思想:选定一个枢纽元素,对待排序序列进行分割,分割之后的序列一个部分小于枢纽元素,一个部分大于枢纽元素,再对这两个分割好的子序列进行上述的过程。*/ void swap(int a,int b){int t;t =a ;a =b ;b =t ;}
int Partition(int [] arr,int low,int high)
{
int pivot=arr[low];//采用子序列的第一个元素作为枢纽元素
while (low < high)
{
//从后往前栽后半部分中寻找第一个小于枢纽元素的元素
while (low < high && arr[high] >= pivot)
{
--high;
}
//将这个比枢纽元素小的元素交换到前半部分
swap(arr[low], arr[high]);
//从前往后在前半部分中寻找第一个大于枢纽元素的元素
while (low <high &&arr [low ]<=pivot )
{
++low ;
}
swap (arr [low ],arr [high ]);//将这个枢纽元素大的元素交换到后半部分
}
return low ;//返回枢纽元素所在的位置
}
void QuickSort(int [] a,int low,int high)
{
if (low <high )
{
int n=Partition (a ,low ,high );
QuickSort (a ,low ,n );
QuickSort (a ,n +1,high );
}
}
----------------------------------------Code-------------------------------------
平均效率O(nlogn),适用于排序大列表。
此算法的总时间取决于枢纽值的位置;选择第一个元素作为枢纽,可能导致O(n²)的最糟用例效率。若数基本有序,效率反而最差。选项中间值作为枢纽,效率是O(nlogn)。
基于分治法。

七、堆排序
最大堆:后者任一非终端节点的关键字均大于或等于它的左、右孩子的关键字,此时位于堆顶的节点的关键字是整个序列中最大的。
思想:
(1)令i=l,并令temp= kl ;
(2)计算i的左孩子j=2i+1;
(3)若j<=n-1,则转(4),否则转(6);
(4)比较kj和kj+1,若kj+1>kj,则令j=j+1,否则j不变;
(5)比较temp和kj,若kj>temp,则令ki等于kj,并令i=j,j=2i+1,并转(3),否则转(6)
(6)令ki等于temp,结束。
-----------------------------------------Code---------------------------
void HeapSort(SeqIAst R)

{ //对R[1..n]进行堆排序,不妨用R[0]做暂存单元 int I; BuildHeap(R); //将R[1-n]建成初始堆for(i=n;i>1;i--) //对当前无序区R[1..i]进行堆排序,共做n-1趟。{ R[0]=R[1]; R[1]=R[i]; R[i]=R[0]; //将堆顶和堆中最后一个记录交换 Heapify(R,1,i-1); //将R[1..i-1]重新调整为堆,仅有R[1]可能违反堆性质 } } ---------------------------------------Code--------------------------------------

堆排序的时间,主要由建立初始堆和反复重建堆这两部分的时间开销构成,它们均是通过调用Heapify实现的。

堆排序的最坏时间复杂度为O(nlgn)。堆排序的平均性能较接近于最坏性能。 由于建初始堆所需的比较次数较多,所以堆排序不适宜于记录数较少的文件。 堆排序是就地排序,辅助空间为O(1), 它是不稳定的排序方法。

堆排序与直接插入排序的区别:
直接选择排序中,为了从R[1..n]中选出关键字最小的记录,必须进行n-1次比较,然后在R[2..n]中选出关键字最小的记录,又需要做n-2次比较。事实上,后面的n-2次比较中,有许多比较可能在前面的n-1次比较中已经做过,但由于前一趟排序时未保留这些比较结果,所以后一趟排序时又重复执行了这些比较操作。
堆排序可通过树形结构保存部分比较结果,可减少比较次数。

八、拓扑排序
例 :学生选修课排课先后顺序
拓扑排序:把有向图中各顶点按照它们相互之间的优先关系排列成一个线性序列的过程。
方法:
在有向图中选一个没有前驱的顶点且输出
从图中删除该顶点和所有以它为尾的弧
重复上述两步,直至全部顶点均已输出(拓扑排序成功),或者当图中不存在无前驱的顶点(图中有回路)为止。
---------------------------------------Code--------------------------------------
void TopologicalSort()/*输出拓扑排序函数。若G无回路,则输出G的顶点的一个拓扑序列并返回OK,否则返回ERROR*/
{
int indegree[M];
int i,k,j;
char n;
int count=0;
Stack thestack;
FindInDegree(G,indegree);//对各顶点求入度indegree[0....num]
InitStack(thestack);//初始化栈
for(i=0;i<G.num;i++)
Console.WriteLine("结点"+G.vertices[i].data+"的入度为"+indegree[i]);
for(i=0;i<G.num;i++)
{
if(indegree[i]==0)
Push(thestack.vertices[i]);
}
Console.Write("拓扑排序输出顺序为:");
while(thestack.Peek()!=null)
{
Pop(thestack.Peek());
j=locatevex(G,n);
if (j==-2)
{
Console.WriteLine("发生错误,程序结束。");
exit();
}
Console.Write(G.vertices[j].data);
count++;
for(p=G.vertices[j].firstarc;p!=NULL;p=p.nextarc)
{
k=p.adjvex;
if (!(--indegree[k]))
Push(G.vertices[k]);
}
}
if (count<G.num)
Cosole.WriteLine("该图有环,出现错误,无法排序。");
else
Console.WriteLine("排序成功。");
}
----------------------------------------Code--------------------------------------
算法的时间复杂度O(n+e)。

㈢ java十大算法

算法一:快速排序算法
快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下,排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较,但这种状况并不常见。事实上,快速排序通常明显比其他Ο(n log n) 算法更快,因为它的内部循环(inner loop)可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略来把一个串行(list)分为两个子串行(sub-lists)。

算法步骤:

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)。在这个分区退出之后,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,但是这个算法总会退出,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。

算法二:堆排序算法
堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构,并同时满足堆积的性质:即子结点的键值或索引总是小于(或者大于)它的父节点。

堆排序的平均时间复杂度为Ο(nlogn) 。

算法步骤:

创建一个堆H[0..n-1]

把堆首(最大值)和堆尾互换

3. 把堆的尺寸缩小1,并调用shift_down(0),目的是把新的数组顶端数据调整到相应位置

4. 重复步骤2,直到堆的尺寸为1

算法三:归并排序
归并排序(Merge sort,台湾译作:合并排序)是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。

算法步骤:

1. 申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列

2. 设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置

3. 比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置

4. 重复步骤3直到某一指针达到序列尾

5. 将另一序列剩下的所有元素

㈣ java排序算法有多少种

算法和语言无关吧,语言只是把具体的算法实现出来而已。据我了解的排序算法11-13种。排序算法嘛 主要就是个思想而已。不同的算法时间复杂度不一样,空间复杂度也不一样,当然执行的效率也不一样。当然采用哪种算法还取决于你要实现什么样的功能。就好比说:要同时尽快的找出最大最小,或者尽快的找出最值的位置等等。冒泡排序(bubble sort) — O(n2)
鸡尾酒排序 (Cocktail sort, 双向的冒泡排序) — O(n2)
插入排序 (insertion sort)— O(n2)
桶排序 (bucket sort)— O(n); 需要 O(k) 额外 记忆体
计数排序 (counting sort) — O(n+k); 需要 O(n+k) 额外 记忆体
归并排序 (merge sort)— O(n log n); 需要 O(n) 额外记忆体
原地归并排序 — O(n2)
二叉树排序 (Binary tree sort) — O(n log n); 需要 O(n) 额外记忆体
鸽巢排序 (Pigeonhole sort) — O(n+k); 需要 O(k) 额外记忆体
基数排序 (radix sort)— O(n·k); 需要 O(n) 额外记忆体
Gnome sort — O(n2)
Library sort — O(n log n) with high probability, 需要 (1+ε)n 额外记忆体不稳定
选择排序 (selection sort)— O(n2)
希尔排序 (shell sort)— O(n log n) 如果使用最佳的现在版本
Comb sort — O(n log n)
堆排序 (heapsort)— O(n log n)
Smoothsort — O(n log n)
快速排序 (quicksort)— O(n log n) 期望时间, O(n2) 最坏情况; 对于大的、乱数串行一般相信是最快的已知排序
等。

㈤ 请给出java几种排序方法

java常见的排序分为:
1 插入类排序
主要就是对于一个已经有序的序列中,插入一个新的记录。它包括:直接插入排序,折半插入排序和希尔排序
2 交换类排序
这类排序的核心就是每次比较都要“交换”,在每一趟排序都会两两发生一系列的“交换”排序,但是每一趟排序都会让一个记录排序到它的最终位置上。它包括:起泡排序,快速排序
3 选择类排序
每一趟排序都从一系列数据中选择一个最大或最小的记录,将它放置到第一个或最后一个为位置交换,只有在选择后才交换,比起交换类排序,减少了交换记录的时间。属于它的排序:简单选择排序,堆排序
4 归并类排序
将两个或两个以上的有序序列合并成一个新的序列
5 基数排序
主要基于多个关键字排序的。
下面针对上面所述的算法,讲解一些常用的java代码写的算法
二 插入类排序之直接插入排序
直接插入排序,一般对于已经有序的队列排序效果好。
基本思想:每趟将一个待排序的关键字按照大小插入到已经排序好的位置上。
算法思路,从后往前先找到要插入的位置,如果小于则就交换,将元素向后移动,将要插入数据插入该位置即可。时间复杂度为O(n2),空间复杂度为O(1)
package sort.algorithm;
public class DirectInsertSort {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20 };
int temp, j;
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
temp = data[i];
j = i - 1;
// 每次比较都是对于已经有序的
while (j >= 0 && data[j] > temp) {
data[j + 1] = data[j];
j--;
}
data[j + 1] = temp;
}
// 输出排序好的数据
for (int k = 0; k < data.length; k++) {
System.out.print(data[k] + " ");
}
}
}
三 插入类排序之折半插入排序(二分法排序)
条件:在一个已经有序的队列中,插入一个新的元素
折半插入排序记录的比较次数与初始序列无关
思想:折半插入就是首先将队列中取最小位置low和最大位置high,然后算出中间位置mid
将中间位置mid与待插入的数据data进行比较,
如果mid大于data,则就表示插入的数据在mid的左边,high=mid-1;
如果mid小于data,则就表示插入的数据在mid的右边,low=mid+1
最后整体进行右移操作。
时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)

package sort.algorithm;
//折半插入排序
public class HalfInsertSort {
public static void main(String[] args) {
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20 };
// 存放临时要插入的元素数据
int temp;
int low, mid, high;
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
temp = data[i];
// 在待插入排序的序号之前进行折半插入
low = 0;
high = i - 1;
while (low <= high) {
mid = (low + high) / 2;
if (temp < data[mid])
high = mid - 1;
else
// low=high的时候也就是找到了要插入的位置,
// 此时进入循环中,将low加1,则就是要插入的位置了
low = mid + 1;
}
// 找到了要插入的位置,从该位置一直到插入数据的位置之间数据向后移动
for (int j = i; j >= low + 1; j--)
data[j] = data[j - 1];
// low已经代表了要插入的位置了
data[low] = temp;
}
for (int k = 0; k < data.length; k++) {
System.out.print(data[k] + " ");
}
}
}

四 插入类排序之希尔排序
希尔排序,也叫缩小增量排序,目的就是尽可能的减少交换次数,每一个组内最后都是有序的。
将待续按照某一种规则分为几个子序列,不断缩小规则,最后用一个直接插入排序合成
空间复杂度为O(1),时间复杂度为O(nlog2n)
算法先将要排序的一组数按某个增量d(n/2,n为要排序数的个数)分成若干组,每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行直接插入排序,然后再用一个较小的增量(d/2)对它进行分组,在每组中再进行直接插入排序。当增量减到1时,进行直接插入排序后,排序完成。

package sort.algorithm;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45, 56, 100 };
double d1 = a.length;
int temp = 0;
while (true)
{
//利用这个在将组内倍数减小
//这里依次为5,3,2,1
d1 = Math.ceil(d1 / 2);
//d为增量每个分组之间索引的增量
int d = (int) d1;
//每个分组内部排序
for (int x = 0; x < d; x++)
{
//组内利用直接插入排序
for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {
int j = i - d;
temp = a[i];
for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {
a[j + d] = a[j];
}
a[j + d] = temp;
}
}

if (d == 1)
break;
}
for (int i = 0; i < a.length; i++)
System.out.print(a[i]+" ");
}
}

五 交换类排序之冒泡排序
交换类排序核心就是每次比较都要进行交换
冒泡排序:是一种交换排序
每一趟比较相邻的元素,较若大小不同则就会发生交换,每一趟排序都能将一个元素放到它最终的位置!每一趟就进行比较。
时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)

package sort.algorithm;
//冒泡排序:是一种交换排序
public class BubbleSort {
// 按照递增顺序排序
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20, 13, 100, 37, 16 };
int temp = 0;
// 排序的比较趟数,每一趟都会将剩余最大数放在最后面
for (int i = 0; i < data.length - 1; i++) {
// 每一趟从开始进行比较,将该元素与其余的元素进行比较
for (int j = 0; j < data.length - 1; j++) {
if (data[j] > data[j + 1]) {
temp = data[j];
data[j] = data[j + 1];
data[j + 1] = temp;
}
}
}
for (int i = 0; i < data.length; i++)
System.out.print(data[i] + " ");
}
}

㈥ java怎么实现排序

Java实现几种常见排序方法

日常操作中常见的排序方法有:冒泡排序、快速排序、选择排序、插入排序、希尔排序,甚至还有基数排序、鸡尾酒排序、桶排序、鸽巢排序、归并排序等。
以下常见算法的定义
1. 插入排序:插入排序基本操作就是将一个数据插入到已经排好序的有序数据中,从而得到一个新的、个数加一的有序数据,算法适用于少量数据的排序,时间复杂度为O(n^2)。是稳定的排序方法。插入排序的基本思想是:每步将一个待排序的纪录,按其关键码值的大小插入前面已经排序的文件中适当位置上,直到全部插入完为止。
2. 选择排序:选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。 选择排序是不稳定的排序方法。
3. 冒泡排序:冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,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。走访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大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
4. 快速排序:快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是: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。
5. 归并排序:归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。
6. 希尔排序:希尔排序(Shell Sort)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。
https://www.cnblogs.com/wangmingshun/p/5635292.html

㈦ 常见排序算法以及对应的时间复杂度和空间复杂度

排序 :将杂乱无章的数据,按照一定的方法进行排列的过程叫做排序。

排序大的分类可分为 内排序 外排序 ,不需要访问外存就能进行排序的叫做内排序。

排序也可以分为 稳定排序 不稳定排序

稳定排序 :假设在待排序的文件中,存在两个或两个以上的记录具有相同的关键字,在用某种排序法排序后,若这些相同关键字的元素的相对次序仍然不变,则这种排序方法是稳定的。即;若 a[i]=a[j] , a[i] a[j] 之前,经过排序后 a[i] 依然在 a[j] 之前。冒泡排序、直接插入排序、二分插入排序、归并排序,基数排序都是稳定排序。
不稳定排序 :直接选择排序、堆排序、快速排序、希尔排序,猴子排序。

以升序为例,比较相邻的元素,如果第一个比第二个大,则交换他们两个。如果两个元素一样大,则继续比较下一对。所以冒泡排序是一种稳定排序。

选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描,将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。快速排序是不稳定排序。

将序列分为两个部分{{有序序列},{无序}},每次处理就是将无序数列的第一个元素与有序数列的元素从后往前逐个进行比较,找出插入位置,将该元素插入到有序数列的合适位置中。如果碰到相等的元素,就会把它插入到想等元素后面,顺序不会改变,所以直接插入排序是稳定排序。

在直接插入排序的基础上,对有序序列进行划分。例如:序列为 {{a[0]......a[i-1]},a[i]} 其中 {a[0]......a[i-1]} 为有序序列,取 a[(i-1)/2] ,将其与 a[i] 比较,即可确定 a[i] 的范围 (a[0]...a[(i-1)/2] 或者 a[(i-1)/2]...a[i-1]) ,然后继续在已确定的范围内进行二分。范围依次缩小为: 1/2、1/4、1/8、1/16...... 可快速确定a[i]应该插入的位置。二分插入排序也是稳定排序。

将整个序列分割成若干个小的子序列,每个子序列内分别进行插入排序。一般情况下步长取n/2。直到最后一次步长为1,即所有元素在一个组中进行排序。由于希尔排序是先将整个序列划分为多个子序列进行排序,相同的元素顺序在这个过程中顺序可能会被打乱,所以希尔排序是不稳定排序。

从待排序的数据元素中,选出最小或最大的元素与序列第一个数交换。直到所有数据排完。直接选择排序是不稳定排序。例如: {3,3,1} ,第一次排序就将1和第一个3交换,想等元素的顺序改变了。

以n=10的一个数组49, 38, 65, 97, 26, 13, 27, 49, 55, 4为例

堆排序是一种树形选择排序,是对直接选择排序的有效改进。
最大堆:每个节点的值都大于等于它的孩子节点。
最小堆:每个节点的值都小于等于它的孩子节点。
最大堆第0个数据是最大数,最小堆第0个数据是最小数。
堆排序是不稳定排序

思想

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。
如何将两个有序序列合并?(升序)
{a[0]......a[i-1]},{b[0]......b[j-1]}
b[0]<a[0] ,取 b[0] 放入数组 c 中,然后继续比较数组 a b 中的第一个元素,直到数组 a b 中最后一对元素比较完成。

思想

将数组分成二组 a , b 如果这二组组内的数据都是有序的,那么就可以按照上述方法对这二组数据进行排序。如果这二组数据是无序的?
可以将 a , b 组各自再分成二组。递归操作,直到每个小组只有一个数据,每个小组只有一个元素所以我们可以认为它已经是有序序列,然后进行合并。
先分解后合并。
归并排序是稳定排序

将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度,数位较短的数前面补零。从最低位起从0-9依次扫描序列,一边扫描一边将扫描到的数据加到新的序列中,得到一个序列。然后比较高一位,重复上述操作,直到最高位排序完成。数列就变成一个有序序列。基数排序是稳定排序。

以全是二位数的序列举例

无限猴子定理 :指一只猴子随机在打字机键盘上按键,最后必然可以打出法国国家图书馆的每本图书。

时间复杂度最低1次,最高可执行到世界的尽头。。。

㈧ 常见的排序算法哪个效率最高

快速排序法。

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