為什麼歸併排序比插入排序比較次數要少?

2021-07-07 10:05:36 字數 550 閱讀 6895

這兩天看了幾個排序演算法,一直在思考乙個問題,為什麼歸併排序就會比插入排序等初級排序演算法的複雜度小呢?因為歸併排序每次都把元素往正確的方向移動?還是有比較「記憶」,前面的比較優化了後面的比較?

用4個數進行模擬,

假如有abcd 4個數的序列,要進行公升序排序。

對於插入排序,最壞的情況就是a>b>c>d,這樣要比較次數為6次,排序過程如下:

bacd

bcad

cbad

cbda

cdba

dcba

這種情況下,每個數都要和其他數進行比較。

而如果用歸併排序,最壞的一種情況是a

那麼需要比較的有5次:

a-b, c-d

a-c, c-b, b-d

比插入的少了一次a-d,因為a比c小,所以不需要再跟d進行比較,這就是比較的「記憶」,當然這只是4個數的情況,當數越多,這種記憶的優勢會更加明顯,最終導致歸併排序的複雜度要遠遠小於插入排序。

另外,歸併排序過程中數字可以遠距離移動,而插入排序(不包括希爾排序)只能逐位進行移動,這也是歸併排序更優的另乙個原因。

插入排序 歸併排序

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