程式設計師必知8大排序3大查詢(二)

2021-06-06 06:40:13 字數 3679 閱讀 4902

《程式設計師必知

8大排序

3大查詢(一)》

《程式設計師必知8大排序3大查詢(三)》 

本文我們先把剩餘的三大排序說完,然後討論一下排序的穩定性問題,最後再總結一下排序的時間複雜度和空間複雜度。(1

到5見上篇)

6

、快速排序 (

1)基本思想:選擇乙個基準元素

,通常選擇第乙個元素或者最後乙個元素

,通過一趟掃瞄,將待排序列分成兩部分

,一部分比基準元素小

,一部分大於等於基準元素

,此時基準元素在其排好序後的正確位置

,然後再用同樣的方法遞迴地排序劃分的兩部分。 (

2)例項:

上圖中將待排序列分成兩部分,一部分比基準元素小,一部分大於基準元素,然後對這兩部分重複上圖的求解過程。

(這只是快速排序的一種實現方式,個人認為比較容易理解)

7

、歸併排序

(1)基本排序:歸併(merge)排序法是將兩個(或兩個以上)有序表合併成乙個新的有序表,即把待排序序列分為若干個子串行,每個子串行是有序的。然後再把有序子串行合併為整體有序序列。(2

)例項:

、基數排序 (

1)基本思想:將所有待比較數值(正整數)統一為同樣的數字長度,數字較短的數前面補零。然後,從最低位開始,依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以後,數列就變成乙個有序序列。(2

)例項:

穩定性說明:

排序前,

2(或者更多)

個相等的數在序列的前後位置順序和排序後它們

在序列中的

前後位置順序

一樣。例項:

待排序數列:

5,4,

8,6,1,

8,7,9

排序結果:

1,4,5,6,7,8,8,9

穩定:1,4,5,6,7,

8,

8,9

不穩定:

1,4,5,6,7,

8,

8,9

說明:對比紅色的8和紫色的8,看他們排序前後的位置。排序前,紅8在紫8前面,如果排序後紅8仍然在紫8前面,則排序演算法穩定,否則不穩定。 

現在

我們分析一下8種

排序演算法的穩定性。

(請網友結合前面的排序基本思想來理解排序的穩定性(8

種排序的基本思想已經在前面說過,這裡不再贅述)

不然可能有些模糊)

1)直接

插入排序一般插入排序,

比較是從有序序列的

最後乙個元素

開始,如果比它大則直接插入在其後面,否則一直

往前比。如果

找到乙個和插入元素相等的,那麼就插入

到這個相等元素的後面。插入排序是穩定的。

(2)

希爾排序

:希爾排序是按照不同步長對元素進行插入排序,一次插入排序是穩定的,不會改變相同元素的相對順序,但在不同的插入排序過程中,相同的元素可能在各自的插入排序中移動,穩定性

就會被破壞

,所以希爾

排序不穩定。

3)簡單

選擇排序:

在一趟選擇,如果當前元素比乙個元素小,而該小的元素又出現在乙個和當前元素相等的元素後面,那麼交換後穩定性就被破壞了。

光說可能有點模糊,來看個小例項:85

8410,

第一遍掃瞄,第1

個元素8會和4

交換,那麼原序列中2個

8的相對前後順序

和原序列不一致了

,所以選擇排序

不穩定。

(4)

堆排序堆排序的過程是從第

n/2開始和其子節點共

3個值選擇最大

(大頂堆

)或者最小

(小頂堆),這

3個元素之間的選擇當然不會破壞穩定性。但當為

n/2-1, n/2-2, ...

這些父節點擊擇元素時,有可能第

n/2個父節點交換把後面乙個元素交換過去了,而第

n/2-1

個父節點把後面乙個相同的元素沒有交換,所以堆排序並不穩定。

(5)

氣泡排序:由前面的內容可知,氣泡排序

是相鄰的兩個元素比較,交換也發生在這兩個元素之間

,如果兩個元素相等,不用交換。所以氣泡排序穩定。

(6)

快速排序

:在中樞元素和

序列中乙個元素

交換的時候,很有可能把前面的元素的穩定性打亂

。還是看乙個小例項:

6 4 4 5 4 7 8  9

,第一趟排序,

中樞元素6和

第三個4

交換就會把元素4的

原序列破壞

,所以快速排序

不穩定。

7)歸併排序:在分解的子列中,有1個或

2個元素時,

1個元素不會交換,

2個元素如果大小相等也不會交換。在序列合併的過程中,如果兩個當前元素相等時,我們把處在前面的序列的元素儲存在結果序列的前面,所以,歸併排序也是穩定的。

(8)

基數排序

:是按照低位先排序,然後收集;再按照高位排序,然後再收集;依次類推,直到最高位。有時候有些屬性是有優先順序順序的,先按低優先順序排序,再按高優先順序排序,最後的次序就是高優先順序高的在前,高優先順序相同的低優先順序高的在前。基數排序基於分別排序,分別收集,所以是穩定的。

8種排序的分類,穩定性,時間複雜度和空間複雜度總結:

(這句話失效!呵呵)

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《程式設計師必知8大排序3大查詢(三)》 

程式設計師必知8大排序3大查詢(二)

本文我們先把剩餘的三大排序說完,然後討論一下排序的穩定性問題,最後再總結一下排序的時間複雜度和空間複雜度。1 到5見上篇 6 快速排序 1 基本思想 選擇乙個基準元素 通常選擇第乙個元素或者最後乙個元素 通過一趟掃瞄,將待排序列分成兩部分 一部分比基準元素小 一部分大於等於基準元素 此時基準元素在其...

程式設計師必知8大排序3大查詢(二)

本文我們先把剩餘的三大排序說完,然後討論一下排序的穩定性問題,最後再總結一下排序的時間複雜度和空間複雜度。1 到5見上篇 6 快速排序 1 基本思想 選擇乙個基準元素 通常選擇第乙個元素或者最後乙個元素 通過一趟掃瞄,將待排序列分成兩部分 一部分比基準元素小 一部分大於等於基準元素 此時基準元素在其...

程式設計師必知8大排序3大查詢(二)

接上篇 程式設計師必知 8大排序 3大查詢 一 本文我們先把剩餘的三大排序說完,然後討論一下排序的穩定性問題,最後再總結一下排序的時間複雜度和空間複雜度。1 到5見上篇 6 快速排序 1 基本思想 選擇乙個基準元素 通常選擇第乙個元素或者最後乙個元素 通過一趟掃瞄,將待排序列分成兩部分 一部分比基準...