七大排序算法

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七大排序算法

2024-07-12 18:11| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 一、排序的概念排序的概念排序的稳定性七大排序算法 二、希尔排序核心思想代码实现 三、性能分析四、七大排序算法性能对比

一、排序的概念 排序的概念

排序:所谓排序,就是使一串记录,按照其中的某个或某些关键字的大小,递增或递减的排列起来的操作。

排序的稳定性

在这里插入图片描述 上述待排序的数中,有两个5。 将前面的5标记一个a, 将后面的5标记一个b。

通过算法进行排序后,这一组数就有序了, 但是要看两个相同的5的位置是否有改变。 5a仍在5b前面,那么这个排序算法就是稳定的 , 5a跑到了5b后面,那么这个排序算法就是不稳定的 。 一个稳定的排序算法可以做到不稳定, 不稳定的排序算法一定做不到稳定。

至于为什么要讨论这个稳定性, 是为了以后应用到实际场景上。 比如,一场数学考试, 假设a用了30分钟做完了,并得了满分。 假设b用了一个小时做完了,并得了满分。 此时a与b都是得了满分,但是用的时间不一样,所以两个人的排名又会有所不同。

七大排序算法

在这里插入图片描述

二、希尔排序 核心思想

基本思想: 希尔排序法又称缩小增量法。希尔排序法的基本思想是:

先选定一个整数,把待排序文件中所有记录分成多个组。 所有距离为的记录分在同一组内,并对每一组内的记录进行直接插入排序。 然后,取,重复上述分组和排序的工作。 当到达=1时,所有记录在统一组内排好序。

图解

有一组待排序数列,我们进行升序排序。在这里插入图片描述 排序过程:在这里插入图片描述 说白了就是,将这些数分为几个组,这几个组再分别直接插入排序,然后分的组数减少,重复上述过程,直到只剩1组时,再对这个组排序,就完成了排序。

组数多则每组的数据少,组数少则每组的数据多。

代码实现

代码实现

public class ShellSort { /** * 希尔排序 * 时间复杂度:O(n^1.3) - O(n^1.5) * 空间复杂度:O(1) * 稳定性:不稳定 * @param array */ public static void shell(int[] array) { // 组数 int gap = array.length; while (gap > 1) { // gap组数变换比较随意, // gap /= 3;也可以 gap /= 2; shell(array,gap); } // 最后让组数为1再排序一次 shell(array,1); } public static void shell(int[] array,int gap) { for (int i = gap; i = 0 ; j-=gap) { if(array[j] > tmp) { array[j+gap] = array[j]; } else { break; } } array[j + gap] = tmp; } } } 三、性能分析

希尔排序的特性总结: 希尔排序是对直接插入排序的优化。直接插入排序的特定就是数据越有序,速度越快。

当gap > 1时都是预排序,目的是让数组更接近于有序。当gap == 1时,数组已经接近有序的了,这样就会很快。这样整体而言,可以达到优化的效果。我们实现后可以进行性能测试的对比。 时间复杂度: 希尔排序的时间复杂度不好计算,因为gap的取值方法很多,导致很难去计算,因此在好些树中给出的希尔排序的时间复杂度都不固定: 有学者通过大量的试验统计,得出结果为:O(n1.25) - O(1.6*n1.25)

空间复杂度:O(1)

稳定性: 不相邻的元素也会进行位置交换,是不稳定。

四、七大排序算法性能对比

在这里插入图片描述

想学哪个点哪个 归并排序讲解 快速排序讲解 直接插入排序讲解 希尔排序讲解 直接选择排序讲解 堆排序讲解 冒泡排序讲解



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