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視覺直觀感受 7 種常用的排序算法

2019-11-08 02:36:30
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供稿:網(wǎng)友

1. 快速排序

介紹:

快速排序是由東尼·霍爾所發(fā)展的一種排序算法。在平均狀況下,排序 n 個項目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較,但這種狀況并不常見。事實上,快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 算法更快,因為它的內(nèi)部循環(huán)(inner loop)可以在大部分的架構(gòu)上很有效率地被實現(xiàn)出來,且在大部分真實世界的數(shù)據(jù),可以決定設(shè)計的選擇,減少所需時間的二次方項之可能性。

步驟:

從數(shù)列中挑出一個元素,稱為 “基準”(pivot),重新排序數(shù)列,所有元素比基準值小的擺放在基準前面,所有元素比基準值大的擺在基準的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)。在這個分區(qū)退出之后,該基準就處于數(shù)列的中間位置。這個稱為分區(qū)(partition)操作。遞歸地(recursive)把小于基準值元素的子數(shù)列和大于基準值元素的子數(shù)列排序。

排序效果:

視覺直觀感受7種常用排序算法

 

2. 歸并排序

介紹:

歸并排序(Merge sort,臺灣譯作:合并排序)是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應(yīng)用

步驟:

申請空間,使其大小為兩個已經(jīng)排序序列之和,該空間用來存放合并后的序列設(shè)定兩個指針,最初位置分別為兩個已經(jīng)排序序列的起始位置比較兩個指針所指向的元素,選擇相對小的元素放入到合并空間,并移動指針到下一位置重復(fù)步驟3直到某一指針達到序列尾將另一序列剩下的所有元素直接復(fù)制到合并序列尾

排序效果:

視覺直觀感受7種常用排序算法

 

3. 堆排序

介紹:

堆積排序(Heapsort)是指利用堆這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所設(shè)計的一種排序算法。堆是一個近似完全二叉樹的結(jié)構(gòu),并同時滿足堆性質(zhì):即子結(jié)點的鍵值或索引總是小于(或者大于)它的父節(jié)點。

步驟:

(比較復(fù)雜,自己上網(wǎng)查吧)

排序效果:

視覺直觀感受7種常用排序算法

 

4. 選擇排序

介紹:

選擇排序(Selection sort)是一種簡單直觀的排序算法。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,再從剩余未排序元素中繼續(xù)尋找最小元素,然后放到排序序列末尾。以此類推,直到所有元素均排序完畢。

排序效果:

視覺直觀感受7種常用排序算法

 

5. 冒泡排序

介紹:

冒泡排序(Bubble Sort,臺灣譯為:泡沫排序或氣泡排序)是一種簡單的排序算法。它重復(fù)地走訪過要排序的數(shù)列,一次比較兩個元素,如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數(shù)列的工作是重復(fù)地進行直到?jīng)]有再需要交換,也就是說該數(shù)列已經(jīng)排序完成。這個算法的名字由來是因為越小的元素會經(jīng)由交換慢慢“浮”到數(shù)列的頂端。

步驟:

比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大,就交換他們兩個。對每一對相鄰元素作同樣的工作,從開始第一對到結(jié)尾的最后一對。在這一點,最后的元素應(yīng)該會是最大的數(shù)。針對所有的元素重復(fù)以上的步驟,除了最后一個。持續(xù)每次對越來越少的元素重復(fù)上面的步驟,直到?jīng)]有任何一對數(shù)字需要比較。

排序效果:

視覺直觀感受7種常用排序算法

 

6. 插入排序

介紹:

插入排序(Insertion Sort)的算法描述是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理是通過構(gòu)建有序序列,對于未排序數(shù)據(jù),在已排序序列中從后向前掃描,找到相應(yīng)位置并插入。插入排序在實現(xiàn)上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的額外空間的排序),因而在從后向前掃描過程中,需要反復(fù)把已排序元素逐步向后挪位,為最新元素提供插入空間。

步驟:

從第一個元素開始,該元素可以認為已經(jīng)被排序取出下一個元素,在已經(jīng)排序的元素序列中從后向前掃描如果該元素(已排序)大于新元素,將該元素移到下一位置重復(fù)步驟3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置將新元素插入到該位置中重復(fù)步驟2

排序效果:

(暫無)

 

7. 希爾排序

介紹:

希爾排序,也稱遞減增量排序算法,是插入排序的一種高速而穩(wěn)定的改進版本。

希爾排序是基于插入排序的以下兩點性質(zhì)而提出改進方法的:

1、插入排序在對幾乎已經(jīng)排好序的數(shù)據(jù)操作時, 效率高, 即可以達到線性排序的效率

2、但插入排序一般來說是低效的, 因為插入排序每次只能將數(shù)據(jù)移動一位>

排序效果:

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