輕松學(xué)排序算法:眼睛直觀感受幾種常用排序算法
一、快速排序
介紹:
快速排序是由東尼·霍爾所發(fā)展的一種排序算法。在平均狀況下,排序 n 個(gè)項(xiàng)目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較,但這種狀況并不常見(jiàn)。事實(shí)上,快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 算法更快,因?yàn)樗膬?nèi)部循環(huán)(inner loop)可以在大部分的架構(gòu)上很有效率地被實(shí)現(xiàn)出來(lái),且在大部分真實(shí)世界的數(shù)據(jù),可以決定設(shè)計(jì)的選擇,減少所需時(shí)間的二次方項(xiàng)之可能性。
步驟:
◆ 從數(shù)列中挑出一個(gè)元素,稱(chēng)為 "基準(zhǔn)"(pivot),
◆ 重新排序數(shù)列,所有元素比基準(zhǔn)值小的擺放在基準(zhǔn)前面,所有元素比基準(zhǔn)值大的擺在基準(zhǔn)的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)。在這個(gè)分區(qū)退出之后,該基準(zhǔn)就處于排列的中間位置。這個(gè)稱(chēng)為分區(qū)(partition)操作。
◆ 遞歸地(recursive)把小于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列和大于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列排序。
排序效果:
二、歸并排序
介紹:
歸并排序(Merge sort,臺(tái)灣譯作:合并排序)是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個(gè)非常典型的應(yīng)用
步驟:
◆ 申請(qǐng)空間,使其大小為兩個(gè)已經(jīng)排序序列之和,該空間用來(lái)存放合并后的序列
◆ 設(shè)定兩個(gè)指針,最初位置分別為兩個(gè)已經(jīng)排序序列的起始位置
◆ 比較兩個(gè)指針?biāo)赶虻脑?,選擇相對(duì)小的元素放入到合并空間,并移動(dòng)指針到下一位置
◆ 重復(fù)步驟3直到某一指針達(dá)到序列尾
◆ 將另一序列剩下的所有元素直接復(fù)制到合并序列尾
排序效果:
三、堆排序
介紹:
堆積排序(Heapsort)是指利用堆這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的一種排序算法。堆是一個(gè)近似完全二叉樹(shù)的結(jié)構(gòu),并同時(shí)滿(mǎn)足堆性質(zhì):即子結(jié)點(diǎn)的鍵值或索引總是小于(或者大于)它的父節(jié)點(diǎn)。
步驟:
(比較復(fù)雜,自己上網(wǎng)查吧)
排序效果:
四、選擇排序
介紹:
選擇排序(Selection sort)是一種簡(jiǎn)單直觀的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再?gòu)氖S辔磁判蛟刂欣^續(xù)尋找最小元素,然后放到排序序列末尾。以此類(lèi)推,直到所有元素均排序完畢。
排序效果:
五、冒泡排序
介紹:
冒泡排序(Bubble Sort,臺(tái)灣譯為:泡沫排序或氣泡排序)是一種簡(jiǎn)單的排序算法。它重復(fù)地走訪過(guò)要排序的數(shù)列,一次比較兩個(gè)元素,如果他們的順序錯(cuò)誤就把他們交換過(guò)來(lái)。走訪數(shù)列的工作是重復(fù)地進(jìn)行直到?jīng)]有再需要交換,也就是說(shuō)該數(shù)列已經(jīng)排序完成。這個(gè)算法的名字由來(lái)是因?yàn)樵叫〉脑貢?huì)經(jīng)由交換慢慢“浮”到數(shù)列的頂端。
步驟:
◆ 比較相鄰的元素。如果***個(gè)比第二個(gè)大,就交換他們兩個(gè)。
◆ 對(duì)每一對(duì)相鄰元素作同樣的工作,從開(kāi)始***對(duì)到結(jié)尾的***一對(duì)。在這一點(diǎn),***的元素應(yīng)該會(huì)是***的數(shù)。
◆ 針對(duì)所有的元素重復(fù)以上的步驟,除了***一個(gè)。
◆ 持續(xù)每次對(duì)越來(lái)越少的元素重復(fù)上面的步驟,直到?jīng)]有任何一對(duì)數(shù)字需要比較。
排序效果:
六、插入排序
介紹:
插入排序(Insertion Sort)的算法描述是一種簡(jiǎn)單直觀的排序算法。它的工作原理是通過(guò)構(gòu)建有序序列,對(duì)于未排序數(shù)據(jù),在已排序序列中從后向前掃描,找到相應(yīng)位置并插入。插入排序在實(shí)現(xiàn)上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的額外空間的排序),因而在從后向前掃描過(guò)程中,需要反復(fù)把已排序元素逐步向后挪位,為***元素提供插入空間。
步驟:
◆ 從***個(gè)元素開(kāi)始,該元素可以認(rèn)為已經(jīng)被排序
◆ 取出下一個(gè)元素,在已經(jīng)排序的元素序列中從后向前掃描
◆ 如果該元素(已排序)大于新元素,將該元素移到下一位置
◆ 重復(fù)步驟3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
◆ 將新元素插入到該位置中
◆ 重復(fù)步驟2
排序效果:
(暫無(wú))
七、希爾排序
介紹:
希爾排序,也稱(chēng)遞減增量排序算法,是插入排序的一種高速而穩(wěn)定的改進(jìn)版本。
希爾排序是基于插入排序的以下兩點(diǎn)性質(zhì)而提出改進(jìn)方法的:
◆ 插入排序在對(duì)幾乎已經(jīng)排好序的數(shù)據(jù)操作時(shí), 效率高, 即可以達(dá)到線性排序的效率
◆ 但插入排序一般來(lái)說(shuō)是低效的, 因?yàn)椴迦肱判蛎看沃荒軐?shù)據(jù)移動(dòng)一位
排序效果:
原文鏈接:http://yingyingol.iteye.com/blog/1334891
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