https://www.cnblogs.com/dll-ft/p/5861210.html 1、穩(wěn)定性 歸并排序、冒泡排序、插入排序?;鶖?shù)排序是穩(wěn)定的 選擇排序、快速排序、希爾排序、堆排序是不穩(wěn)定的 2、時(shí)間復(fù)雜度 最基礎(chǔ)的四個(gè)算法:冒泡、選擇、插入、快排中,快排的時(shí)間復(fù)雜度最小O(n*log2n),其他都是O(n2) 排序法 | 平均時(shí)間 | 最差情形 | 穩(wěn)定度 | 額外空間 | 備注 | 冒泡 | O(n2) | O(n2) | 穩(wěn)定 | O(1) | n小時(shí)較好 | 選擇 | O(n2) | O(n2) | 不穩(wěn)定 | O(1) | n小時(shí)較好 | 插入 | O(n2) | O(n2) | 穩(wěn)定 | O(1) | 大部分已排序時(shí)較好 | 基數(shù) | O(logRB) | O(logRB) | 穩(wěn)定 | O(n) | B是真數(shù)(0-9), R是基數(shù)(個(gè)十百) | Shell | O(nlogn) | O(ns) 1<s<2 | 不穩(wěn)定 | O(1) | s是所選分組 | 快速 | O(nlogn) | O(n2) | 不穩(wěn)定 | O(nlogn) | n大時(shí)較好 | 歸并 | O(nlogn) | O(nlogn) | 穩(wěn)定 | O(1) | n大時(shí)較好 | 堆 | O(nlogn) | O(nlogn) | 不穩(wěn)定 | O(1) | n大時(shí)較好 |
3.排序算法的思想: (1)冒泡排序: 是相鄰元素之間的比較和交換,兩重循環(huán)O(n2);所以,如果兩個(gè)相鄰元素相等,是不會(huì)交換的。所以它是一種穩(wěn)定的排序方法 (2)選擇排序: 每個(gè)元素都與第一個(gè)元素相比,產(chǎn)生交換,兩重循環(huán)O(n2);舉個(gè)栗子,5 8 5 2 9,第一遍之后,2會(huì)與5交換,那么原序列中兩個(gè)5的順序就被破壞了。所以不是穩(wěn)定的排序算法 (3)插入排序: 插入排序是在一個(gè)已經(jīng)有序的小序列的基礎(chǔ)上,一次插入一個(gè)元素。剛開(kāi)始這個(gè)小序列只包含第一個(gè)元素,事件復(fù)雜度O(n2)。比較是從這個(gè)小序列的末尾開(kāi)始的。想要插入的元素和小序列的最大者開(kāi)始比起,如果比它大則直接插在其后面,否則一直往前找它該插入的位置。如果遇見(jiàn)了一個(gè)和插入元素相等的,則把插入元素放在這個(gè)相等元素的后面。所以相等元素間的順序沒(méi)有改變,是穩(wěn)定的。 (4)快速排序 快速排序有兩個(gè)方向,左邊的i下標(biāo)一直往右走,當(dāng)a[i] <= a[center_index],其中center_index是中樞元素的數(shù)組下標(biāo),一般取為數(shù)組第0個(gè)元素。而右邊的j下標(biāo)一直往左走,當(dāng)a[j] > a[center_index]。如果i和j都走不動(dòng)了,i <= j, 交換a[i]和a[j],重復(fù)上面的過(guò)程,直到i>j。 交換a[j]和a[center_index],完成一趟快速排序。在中樞元素和a[j]交換的時(shí)候,很有可能把前面的元素的穩(wěn)定性打亂,比如序列為 5 3 3 4 3 8 9 10 11, 現(xiàn)在中樞元素5和3(第5個(gè)元素,下標(biāo)從1開(kāi)始計(jì))交換就會(huì)把元素3的穩(wěn)定性打亂,所以快速排序是一個(gè)不穩(wěn)定的排序算法,不穩(wěn)定發(fā)生在中樞元素和a[j]交換的時(shí)刻。 (5)歸并排序 歸并排序是把序列遞歸地分成短序列,遞歸出口是短序列只有1個(gè)元素(認(rèn)為直接有序)或者2個(gè)序列(1次比較和交換),然后把各個(gè)有序的段序列合并成一個(gè)有序的長(zhǎng)序列,不斷合并直到原序列全部排好序??梢园l(fā)現(xiàn),在1個(gè)或2個(gè)元素時(shí),1個(gè)元素不會(huì)交換,2個(gè)元素如果大小相等也沒(méi)有人故意交換,這不會(huì)破壞穩(wěn)定性。那么,在短的有序序列合并的過(guò)程中,穩(wěn)定是是否受到破壞?沒(méi)有,合并過(guò)程中我們可以保證如果兩個(gè)當(dāng)前元素相等時(shí),我們把處在前面的序列的元素保存在結(jié)果序列的前面,這樣就保證了穩(wěn)定性。所以,歸并排序也是穩(wěn)定的排序算法。 (6)基數(shù)排序 基數(shù)排序是按照低位先排序,然后收集;再按照高位排序,然后再收集;依次類推,直到最高位。有時(shí)候有些屬性是有優(yōu)先級(jí)順序的,先按低優(yōu)先級(jí)排序,再按高優(yōu)先級(jí)排序,最后的次序就是高優(yōu)先級(jí)高的在前,高優(yōu)先級(jí)相同的低優(yōu)先級(jí)高的在前。基數(shù)排序基于分別排序,分別收集,所以其是穩(wěn)定的排序算法。 (7)希爾排序(shell) 希爾排序是按照不同步長(zhǎng)對(duì)元素進(jìn)行插入排序,當(dāng)剛開(kāi)始元素很無(wú)序的時(shí)候,步長(zhǎng)最大,所以插入排序的元素個(gè)數(shù)很少,速度很快;當(dāng)元素基本有序了,步長(zhǎng)很小,插入排序?qū)τ谟行虻男蛄行屎芨?。所以,希爾排序的時(shí)間復(fù)雜度會(huì)比o(n^2)好一些。由于多次插入排序,我們知道一次插入排序是穩(wěn)定的,不會(huì)改變相同元素的相對(duì)順序,但在不同的插入排序過(guò)程中,相同的元素可能在各自的插入排序中移動(dòng),最后其穩(wěn)定性就會(huì)被打亂,所以shell排序是不穩(wěn)定的。 (8)堆排序 我們知道堆的結(jié)構(gòu)是節(jié)點(diǎn)i的孩子為2*i和2*i 1節(jié)點(diǎn),大頂堆要求父節(jié)點(diǎn)大于等于其2個(gè)子節(jié)點(diǎn),小頂堆要求父節(jié)點(diǎn)小于等于其2個(gè)子節(jié)點(diǎn)。在一個(gè)長(zhǎng)為n的序列,堆排序的過(guò)程是從第n/2開(kāi)始和其子節(jié)點(diǎn)共3個(gè)值選擇最大(大頂堆)或者最小(小頂堆),這3個(gè)元素之間的選擇當(dāng)然不會(huì)破壞穩(wěn)定性。但當(dāng)為n/2-1, n/2-2, ...1這些個(gè)父節(jié)點(diǎn)選擇元素時(shí),就會(huì)破壞穩(wěn)定性。有可能第n/2個(gè)父節(jié)點(diǎn)交換把后面一個(gè)元素交換過(guò)去了,而第n/2-1個(gè)父節(jié)點(diǎn)把后面一個(gè)相同的元素沒(méi)有交換,那么這2個(gè)相同的元素之間的穩(wěn)定性就被破壞了。所以,堆排序不是穩(wěn)定的排序算法 來(lái)源:https://www./content-1-864801.html
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