常用排序算法

一、冒泡排序

        主要思路是:通过交换相邻的两个数变成小数在前大数在后,这样每次遍历后,最大的数就“沉”到最后面了。重复N次即可以使数组有序。

1、比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,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。

时间复杂度:O(n^2),最优时间复杂度:O(n),平均时间复杂度:O(n^2)

 

二、直接插入排序

        主要思路是:每次将一个待排序的数组元素,插入到前面已排序的序列中这个元素应该在的位置,直到全部数据插入完成。

1、从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序

2、取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描

3、如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置

4、重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置

5、将新元素插入到该位置后

6、重复步骤2~5

时间复杂度:O(n^2),最优时间复杂度:O(n),平均时间复杂度:O(n^2)

 

三、直接选择排序

        主要思路是:数组分成有序区和无序区,初始时整个数组都是无序区,每次遍历都从无序区选择一个最小的元素直接放在有序区最后,直到排序完成。

时间复杂度:O(n^2),最优时间复杂度:O(n^2),平均时间复杂度:O(n^2)

 

四、快速排序

        主要思路: 从数列中挑出一个元素,称为”基准”(pivot),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。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。

时间复杂度:O(n^2),最优时间复杂度:O(nlogn),平均时间复杂度:O(nlogn)

 

五、希尔排序

        主要思路是:先将整个待排元素序列分割成若干个子序列(由相隔某个“增量”的元素组成的)分别进行直接插入排序,然后依次缩减增量再进行排序,待整个序列中的元素基本有序(增量足够小)时,再对全体元素进行一次直接插入排序。

        由于希尔排序是对相隔若干距离的数据进行直接插入排序,因此可以形象的称希尔排序为“跳着插”。

时间复杂度:根据步长而不同,最优时间复杂度:O(n),平均时间复杂度:根据步长而不同

 

六、归并排序

主要思路是:当一个数组左边有序,右边也有序,那合并这两个有序数组就完成了排序。如何让左右两边有序了?用递归!这样递归下去,合并上来就是归并排序。

时间复杂度:O(nlogn),最优时间复杂度:O(n),平均时间复杂度:O(nlogn),空间复杂度O(n)

 

七、堆排序(二叉树的直接插入排序)

        堆的插入就是——每次插入都是将新数据放在数组最后,而从这个新数据的父结点到根结点必定是一个有序的数列,因此只要将这个新数据插入到这个有序数列中即可。

        堆的删除就是——堆的删除就是将最后一个数据的值赋给根结点,然后再从根结点开始进行一次从上向下的调整。调整时先在左右儿子结点中找最小的,如果父结点比这个最小的子结点还小说明不需要调整了,反之将父结点和它交换后再考虑后面的结点。相当于从根结点开始将一个数据在有序数列中进行“下沉”。

时间复杂度:O(nlogn),最优时间复杂度:O(nlogn),平均时间复杂度:O(nlogn)

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