常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)排序算法分類
首先對排序有個宏觀的了解, 排序的思想是這樣的,將有序的記錄序列(或稱)按照一定的關(guān)鍵字,將一個序列排列成想要得到的一個新的序列。基本上現(xiàn)在的排序可以區(qū)分以下幾類:內(nèi)排序和外排序,穩(wěn)定排序和不穩(wěn)定排序。
內(nèi)排序:整個排序過程,所有元素調(diào)到內(nèi)存中進行的排序。內(nèi)排序效率用比較次數(shù)來衡量。
外排序:數(shù)據(jù)量較大的情況下,需要借助外部存儲設(shè)備才能完成排序。外排序用讀/寫外存的次數(shù)來衡量效率,塊與塊之間不能保證有序。
排序的性能比較最基本的是其穩(wěn)定性,之后就是時間復(fù)雜度,空間復(fù)雜度了。
穩(wěn)定排序:對于相的元素來說,在排序之前和之后的順序是一樣的。
不穩(wěn)定排序:對于相同的元素來說,在排序之前和之后順序發(fā)生了變化。
根據(jù)使用的實際情況,用到內(nèi)排序的還是較多,所以重點討論幾種內(nèi)排序。幾種常見的排序算法大概有以下圖中所示幾種:
那么,舉幾個例子,講解下其應(yīng)用的相關(guān)排序算法。
(一)冒泡排序
思想:反復(fù)掃描待排序序列,在掃描的過程中順次比較相鄰的兩個元素的大小,若逆序就交換位置。第一趟,從第一個數(shù)據(jù)開始,比較相鄰的兩個數(shù)據(jù),(以升序為例)如果大就交換,得到一個最大數(shù)據(jù)在末尾;然后進行第二趟,只掃描前n-1個元素,得到次大的放在倒數(shù)第二位。以此類推,最后得到升序序列。如果在掃描過程中,發(fā)現(xiàn)沒有交換,說明已經(jīng)排好序列,直接終止掃描。所以最多進行n-1趟掃描。
例:設(shè)記錄key集合k={50,36,66,76,95,12,25,36},排序過程如下:
最后排序結(jié)果為紅色背景的順序。
(二)簡單選擇排序
思想:第一趟時,從第一個記錄開始,通過n – 1次關(guān)鍵字的比較,從n個記錄中選出關(guān)鍵字最小(大)的記錄,并和第一個(可以是最后一個)記錄進行交換。第二趟從第二個記錄開始,選擇最小(大)的和第二個記錄交換。以此類推,直至全部排序完畢。
例:設(shè)記錄key集合k={50,36,66,76,95,12,25,36},排序過程如下:
(三)快速排序
思想:冒泡排序一次只能消除一個逆序,為了能一次消除多個逆序,采用快速排序。以一個關(guān)鍵字為軸,從左從右依次與其進行對比,然后交換,第一趟結(jié)束后,可以把序列分為兩個子序列,然后再分段進行快速排序,達到高效。
例:設(shè)記錄的key集合k={50,36,66,76,36,12,25,95},每次以集合中第一個key為基準(zhǔn)的快速排序過程如下:
(四)直接插入排序
思想:最基本的插入排序,將第i個插入到前i-1個中的適當(dāng)位置。
例: 設(shè)文件記錄的key集合k={50,36,66,76,95,12,25,36}(考慮到對記錄次key排序的情況,允許多個key相同。如此例中有2個key為36,后一個表示成36,以示區(qū)別),按直接插入排序方法對k的排序過程如下:k={50,36,66,76,95,12,25,36}
上面呢,通過例題加圖示的方式,簡單的分析了其中的4個排序算法,是否理解了呢?好了,其他排序算法的分析我們以后有時間再講。當(dāng)然,理解了這種套路的話,或者你來總結(jié)一下。
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