比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换它们两个; 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,这样在最后的元素应该会是最大的数; 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个; 重复步骤1~3,直到排序完成。
表现最稳定的排序算法之一,因为无论什么数据进去都是O(n2)的时间复杂度,所以用到它的时候,数据规模越小越好。 唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧。理论上讲,选择排序可能也是平时排序一般人想到的最多的排序方法了吧。
n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。具体算法描述如下:
初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空; 第i趟排序(i=1,2,3...n-1)开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n)。 该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R[k],将它与无序区的第1个记录R交换,使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区; n-1趟结束,数组有序化了。
表现最稳定的排序算法之一,因为无论什么数据进去都是O(n2)的时间复杂度,所以用到它的时候,数据规模越小越好。 唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧。理论上讲,选择排序可能也是平时排序一般人想到的最多的排序方法了吧。
一般来说,插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下:
从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序; 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描; 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置; 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; 将新元素插入到该位置后; 重复步骤2~5。
插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。
先将整个待排序的记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序,具体算法描述:
选择一个增量序列t1,t2,...,tk,其中ti>tj,tk=1; 按增量序列个数k,对序列进行k 趟排序; 每趟排序,根据对应的增量ti,将待排序列分割成若干长度为m 的子序列,分别对各子表进行直接插入排序。 仅增量因子为1 时,整个序列作为一个表来处理,表长度即为整个序列的长度。
希尔排序的核心在于间隔序列的设定。既可以提前设定好间隔序列,也可以动态的定义间隔序列。 动态定义间隔序列的算法是《算法(第4版)》的合著者Robert Sedgewick提出的。
把长度为n的输入序列分成两个长度为n/2的子序列; 对这两个子序列分别采用归并排序; 将两个排序好的子序列合并成一个最终的排序序列。
归并排序是一种稳定的排序方法。和选择排序一样,归并排序的性能不受输入数据的影响,但表现比选择排序好的多,因为始终都是O(nlogn)的时间复杂度。代价是需要额外的内存空间。
快速排序使用分治法来把一个串(list)分为两个子串(sub-lists)。具体算法描述如下:
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; 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。
将初始待排序关键字序列(R1,R2....Rn)构建成大顶堆,此堆为初始的无序区; 将堆顶元素R[1]与最后一个元素R[n]交换,此时得到新的无序区(R1,R2,......Rn-1)和新的有序区(Rn),且满足R[1,2...n-1]<=R[n]; 由于交换后新的堆顶R[1]可能违反堆的性质,因此需要对当前无序区(R1,R2,......Rn-1)调整为新堆,然后再次将R[1]与无序区最后一个元素交换,得到新的无序区(R1,R2....Rn-2)和新的有序区(Rn-1,Rn)。 不断重复此过程直到有序区的元素个数为n-1,则整个排序过程完成。
找出待排序的数组中最大和最小的元素; 统计数组中每个值为i的元素出现的次数,存入数组C的第i项; 对所有的计数累加(从C中的第一个元素开始,每一项和前一项相加); 反向填充目标数组:将每个元素i放在新数组的第C(i)项,每放一个元素就将C(i)减去1。
计数排序是一个稳定的排序算法。当输入的元素是 n 个 0到 k 之间的整数时,时间复杂度是O(n+k),空间复杂度也是O(n+k),其排序速度快于任何比较排序算法。 当k不是很大并且序列比较集中时,计数排序是一个很有效的排序算法。
设置一个定量的数组当作空桶; 遍历输入数据,并且把数据一个一个放到对应的桶里去; 对每个不是空的桶进行排序; 从不是空的桶里把排好序的数据拼接起来。
桶排序最好情况下使用线性时间O(n),桶排序的时间复杂度,取决与对各个桶之间数据进行排序的时间复杂度,因为其它部分的时间复杂度都为O(n)。 很显然,桶划分的越小,各个桶之间的数据越少,排序所用的时间也会越少。但相应的空间消耗就会增大。
取得数组中的最大数,并取得位数; arr为原始数组,从最低位开始取每个位组成radix数组; 对radix进行计数排序(利用计数排序适用于小范围数的特点);
基数排序基于分别排序,分别收集,所以是稳定的。但基数排序的性能比桶排序要略差,每一次关键字的桶分配都需要O(n)的时间复杂度,而且分配之后得到新的关键字序列又需要O(n)的时间复杂度。 假如待排数据可以分为d个关键字,则基数排序的时间复杂度将是O(d*2n) ,当然d要远远小于n,因此基本上还是线性级别的。 基数排序的空间复杂度为O(n+k),其中k为桶的数量。一般来说n>>k,因此额外空间需要大概n个左右。