常见的八种排序

Posted 2021-03-25 xingxyx

 

 

 1、直接插入排序

 

直接插入排序的核心思想就是：将数组中的所有元素依次跟前面已经排好的元素相比较，如果选择的元素比已排序的元素小，则交换，直到全部元素都比较过。
因此，从上面的描述中我们可以发现，直接插入排序可以用两个循环完成：

第一层循环：遍历待比较的所有数组元素

第二层循环：将本轮选择的元素(selected)与已经排好序的元素(ordered)相比较。
如果：selected > ordered，那么将二者交换

2、希尔排序

 

希尔排序的算法思想：将待排序数组按照步长gap进行分组，然后将每组的元素利用直接插入排序的方法进行排序；每次将gap折半减小，循环上述操作；当gap=1时，利用直接插入，完成排序。
同样的：从上面的描述中我们可以发现：希尔排序的总体实现应该由三个循环完成：

第一层循环：将gap依次折半，对序列进行分组，直到gap=1

第二、三层循环：也即直接插入排序所需要的两次循环。具体描述见上

 

3、简单选择排序

简单选择排序的基本思想：比较+交换。

1. 从待排序序列中，找到关键字最小的元素；
2. 如果最小元素不是待排序序列的第一个元素，将其和第一个元素互换；
3. 从余下的 N - 1 个元素中，找出关键字最小的元素，重复(1)、(2)步，直到排序结束。
   因此我们可以发现，简单选择排序也是通过两层循环实现。
   第一层循环：依次遍历序列当中的每一个元素
   第二层循环：将遍历得到的当前元素依次与余下的元素进行比较，符合最小元素的条件，则交换。

 

4、堆排序

首先将序列构建称为大顶堆，将堆顶第一个元素放到最后，继续构建大顶堆，直至堆中只剩一个元素

 

 

 

 

 5、冒泡排序（常见）

6、快速排序

快速排序的基本思想：挖坑填数+分治法

1. 从序列当中选择一个基准数(pivot)
   在这里我们选择序列当中第一个数最为基准数
2. 将序列当中的所有数依次遍历，比基准数大的位于其右侧，比基准数小的位于其左侧
3. 重复步骤1.2，直到所有子集当中只有一个元素为止。
   用伪代码描述如下：
   1．i =L; j = R; 将基准数挖出形成第一个坑a[i]。
   2．j--由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填前一个坑a[i]中。
   3．i++由前向后找比它大的数，找到后也挖出此数填到前一个坑a[j]中。
   4．再重复执行2，3二步，直到i==j，将基准数填入a[i]中

 

 7、归并排序

归并排序.gif

1. 归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法，该算法是采用分治法的一个典型的应用。它的基本操作是：将已有的子序列合并，达到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。
2. 归并排序其实要做两件事：

• 分解----将序列每次折半拆分
• 合并----将划分后的序列段两两排序合并
  因此，归并排序实际上就是两个操作，拆分+合并

3. 如何合并？
   L[first...mid]为第一段，L[mid+1...last]为第二段，并且两端已经有序，现在我们要将两端合成达到L[first...last]并且也有序。

• 首先依次从第一段与第二段中取出元素比较，将较小的元素赋值给temp[]
• 重复执行上一步，当某一段赋值结束，则将另一段剩下的元素赋值给temp[]
• 此时将temp[]中的元素复制给L[]，则得到的L[first...last]有序

4. 如何分解？
   在这里，我们采用递归的方法，首先将待排序列分成A,B两组；然后重复对A、B序列
   分组；直到分组后组内只有一个元素，此时我们认为组内所有元素有序，则分组结束。

 8、基数排序

1. 基数排序：通过序列中各个元素的值，对排序的N个元素进行若干趟的“分配”与“收集”来实现排序。
   分配：我们将L[i]中的元素取出，首先确定其个位上的数字，根据该数字分配到与之序号相同的桶中
   收集：当序列中所有的元素都分配到对应的桶中，再按照顺序依次将桶中的元素收集形成新的一个待排序列L[ ]
   对新形成的序列L[]重复执行分配和收集元素中的十位、百位...直到分配完该序列中的最高位，则排序结束
2. 根据上述“基数排序”的展示，我们可以清楚的看到整个实现的过程