排序算法学习报告

Posted 2021-09-28 sengerlion

对于学习本身，存在很多误区，特此写这篇学习报告来复习知识、调整认知。

认识基础需要接纳一些关于学习上的认识事实。

• 学习是一个连续的过程：理解-表达-运用，后面的都会检验前面的步骤。
• 学习过程贯穿着记忆、遗忘、错误、情绪杂念、知识多，接纳这些客观存在；
• 学习过程的每一步都需要检验。
• "理解-表达-运用",会遗忘需要复习

学习时间：2021-2-21至2021-2-24
学习方式：10小时视频学习
学习过程：理解概念和关系后，通过默敲来表达，解leetcode题来应用
学习进度：理解和表达，未应用
编程语言：java
学习注意点：排序的最优解、时间复杂度、排序稳定性（两个相同的元素，排序完成状态和未排序状态的相对位置不改变）、原地排序（1-7）、辅助排序（8-10）
学习内容：10种排序算法

1、冒泡排序

内容：针对未排序数组中的每一元素进行相邻地两两比较，根据大小进行位置交换；
优化：减少比较次数
a、每一元素循环如果不出现交换则已排序完成，break
b、每一元素循环时，已排序的元素不需要再次比较，记录已排序的位置。

2、选择排序

内容：按照数组大小进行循环，每次找到最大值的下标，将其与本次循环的最后一个元素交换。
优化：堆排序

3、堆排序

内容：对未排序的数组进行自建堆heapify，然后每次将堆顶和末尾交换，长度自减1后下滤直至堆长度等于1。

4、插入排序

内容：将未排序数组中的每一元素，和前面已排序完成的元素进行比较交换。
优化：减少比较次数，
a、和前排比较找到插入位置，然后元素挪动插入
b、二分查找找到插入位置，然后元素挪动插入

5、归并排序

内容：对未排序的数组多次二分直至只剩下一个元素，再将分好的元素重新合并，合并过程是各取两部分数组中的一个比较后插入。

6、快速排序

内容：选首元素作为轴元素和首末的指针，从右往左遍历元素，和轴元素比较找到比轴元素小的元素，将其覆盖首指针，首指针+1，再从左往右遍历，找到比轴元素大的覆末指针，末指针-1。到首末指针相等，轴元素覆盖中间。
以轴元素划分为两部分数组重复以上过程。
优化：一直选取轴元素可能造成比较次数增加，可随机选取一个元素和首元素交换

7、希尔排序

内容：给定一个序列如{16，8，4，2，1}（n/2^k），按序列数为标准划分数组成几行，按竖列进行排序，直至序列循环完毕即可。

8、计数排序

内容：找到最大值，按最大值新建一个统计数组，遍历待排数组统计元素出现的次数，最后按统计数组遍历出有序序列
缺点：浪费空间，无法排序负数，排序不稳定。
优化：找出最大值同时找出最小值，新建最大最小值范围的数组，可解决空间浪费和负数排序问题，统计元素频率，将频率加上前一元素的频率，反向遍历原数组，生成有序序列。

9、基数排序

内容：找出最大值，按位数从个位开始进行计数排序，直至最高位。
优化：新建二维数组作为桶，按位数从个位开始将元素分别放入桶中，再遍历所有桶赋值原数组，直至最高数。

10、桶排序

内容：按数组大小新建多个动态数组或链表（桶），将元素按一定规则均匀存入桶中，单独对桶进行排序，最后将不空的桶组合成有序序列。

学习效果分析：

• 今天重新回想三天前的内容，发现1，2，3，4已经遗忘部分内容，有些已经想不起来了，这是遗忘很正常。
• 学习以上知识是经过理解-表达的过程，产生一个疑问
• 从理解上来讲，还是会遗忘关键的原理，说明理解程度明明不够，总自以为理解了，理解更新一个标准。
• 从表达上讲，默敲过程其实还是有参考视频教程的代码，所以表达的程度不够，表达也需要更新一个标准，除了默敲还可以写学习报告或说给人听。
• 遗忘其实是再次记忆的时刻，回想越艰难记得越牢靠。 -- 《认知天性》
• 最后，我想我应该去找运用了。。待续