程序员必须掌握的十大排序算法（在线练习）

Posted 2021-10-02 多鱼的夏天

排序算法是《数据结构与算法》中最基本的算法之一。

排序算法可以分为内部排序和外部排序，内部排序是数据记录在内存中进行排序，而外部排序是因排序的数据很大，一次不能容纳全部的排序记录，在排序过程中需要访问外存。常见的内部排序算法有：插入排序、希尔排序、选择排序、冒泡排序、归并排序、快速排序、堆排序、基数排序等

快速排序算法

题目：给你一个整数数组 nums，请你将该数组采用快速排序方式进行升序排列

算法描述：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。

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希尔排序

题目：给你一个整数数组 nums，请你将该数组采用希尔排序方式进行升序排列。
算法描述：希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种更高效的改进版本。但希尔排序是非稳定排序算法。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.

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桶排序

桶排序是计数排序的升级版。它利用了函数的映射关系，高效与否的关键就在于这个映射函数的确定。为了使桶排序更加高效，我们需要做到这两点：
在额外空间充足的情况下，尽量增大桶的数量
使用的映射函数能够将输入的 N 个数据均匀的分配到 K 个桶中
同时，对于桶中元素的排序，选择何种比较排序算法对于性能的影响至关重要。

1. 什么时候最快
   当输入的数据可以均匀的分配到每一个桶中。
2. 什么时候最慢
   当输入的数据被分配到了同一个桶中。
3. 示意图
   元素分布在桶中：

然后，元素在每个桶中排序：

计数排序

题目：

给你一个整数数组 nums，请你将该数组采用计数排序算法进行升序排列。

算法描述：

计数排序统计小于等于该元素值的元素的个数i，于是该元素就放在目标数组的索引i位（i≥0）。

计数排序基于一个假设，待排序数列的所有数均为整数，且出现在（0，k）的区间之内。
如果 k（待排数组的最大值） 过大则会引起较大的空间复杂度，一般是用来排序 0 到 100 之间的数字的最好的算法，但是它不适合按字母顺序排序人名。
计数排序不是比较排序，排序的速度快于任何比较排序算法。

未完，待续…