七种排序算法

墨蓝 2022-07-15 09:10 192阅读 0赞

一、快速排序  
1. 简单介绍  
快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序[算法][Link 1]。在平均状况下，排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比其他Ο(n log n) 算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的[架构][Link 2]上很有效率地被实现出来，且在大部分真实世界的数据，可以决定设计的选择，减少所需时间的二次方项之可能性。  
2. 操作步骤  
a> 从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）。  
b> 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。  
c> 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。

二、归并算法  
1. 简单介绍  
归并排序（Merge sort）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（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。  
2. 操作步骤  
a> 申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列。  
b> 设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置。  
c> 比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置。  
d> 重复步骤3直到某一指针达到序列尾。  
e> 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。

三、堆排序  
1. 简单介绍  
堆积排序（Heapsort）是指利用堆这种[数据结构][Link 1]所设计的一种排序算法。堆是一个近似完全二叉树的结构，并同时满足堆性质：即子结点的键值或索引总是小于（或者大于）它的父节点。  
2. 操作步骤

四、选择排序  
1. 简单介绍  
选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。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，再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到排序序列末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。  
2. 操作步骤

五、冒泡排序  
1. 简单介绍  
冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。  
2. 操作步骤  
a> 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。  
b> 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。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。  
c> 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。  
d> 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

六、插入排序  
1. 简单介绍  
插入排序（Insertion Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。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。  
2. 操作步骤  
a> 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序。  
b> 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描。  
c> 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置。  
d> 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。  
e> 将新元素插入到该位置中，重复步骤2。

七、希尔排序  
1. 简单介绍  
希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种高速而稳定的改进版本。  
希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的：  
A、插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时， 效率高， 即可以达到线性排序的效率。  
B、但插入排序一般来说是低效的， 因为插入排序每次只能将数据移动一位。

[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/datastructure
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/architecture