常见的排序方法有哪些?

大家好,我是IT修真院郑州分院第八期的学员,今天给大家分享一下,题目常见的排序方法有哪些。


一、背景介绍

排序算法(英语:Sorting algorithm)是一种能将一串资料依照特定排序方式进行排列的一种算法。最常用到的排序方式是数值顺序以及字典顺序。

查找和排序算法是算法的入门知识,其经典思想可以用于很多算法当中。因为其实现代码较短,应用较常见。 所以在面试中经常会问到排序算法及其相关的问题。

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二、知识剖析

常见的排序算法:冒泡排序、快速排序和归并排序。

 

冒泡排序

算法原理:冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的排序算法。它重复地走访要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换时,此时该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢到数列的顶端。

具体算法描述:

1.   比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换它们两个;

2.   对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对,这样在最后的元素应该会是最大的数;

3.   针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个;

4.   重复步骤 1 31 3,直到排序完成。

 

快速排序

算法原理:通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。

具体算法描述:

1.   从数列中挑出一个元素,称为基准pivot);

2.   重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区退出之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作;

3.   递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

 

归并排序

算法原理:归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。归并排序是一种稳定的排序方法。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。

具体算法描述:

1.   把长度为 n 的输入序列分成两个长度为 n/2 的子序列;

2.   对这两个子序列分别采用归并排序;

3.   将两个排序好的子序列合并成一个最终的排序序列。


三、常见问题

如何在js中实现上述算法?


四、 解决方案

视频

五、编码实战

 PPT


六、拓展思考

原生js中有自带的排序的函数sort(),angularjs中排序的方法是自带的过滤器orderby


七、参考文献

参考一:

参考二:


八、更多讨论

讨论一:各排序方法的的时间复杂度比较?

 

排序算法 平均时间复杂度 最好情况 最坏情况 空间复杂度 排序方式 稳定性
冒泡排序 O(n2)O(n2) O(n)O(n) O(n2)O(n2) O(1)O(1) 内排序 稳定
选择排序 O(n2)O(n2) O(n2)O(n2) O(n2)O(n2) O(1)O(1) 内排序 不稳定
插入排序 O(n2)O(n2) O(n)O(n) O(n2)O(n2) O(1)O(1) 内排序 稳定
希尔排序 O(nlogn)O(nlog⁡n) O(n(log22n))O(n(log22⁡n)) O(n(log22n))O(n(log22⁡n)) O(1)O(1) 内排序 不稳定
归并排序 O(nlogn)O(nlog⁡n) O(nlogn)O(nlog⁡n) O(nlogn)O(nlog⁡n) O(n)O(n) 外排序 稳定
快速排序 O(nlogn)O(nlog⁡n) O(nlogn)O(nlog⁡n) O(n2)O(n2) O(logn)O(log⁡n) 内排序 不稳定
堆排序 O(nlogn)O(nlog⁡n) O(nlogn)O(nlog⁡n) O(nlogn)O(nlog⁡n) O(1)O(1) 内排序 不稳定
计数排序 O(n+k)O(n+k) O(n+k)O(n+k) O(n+k)O(n+k) O(k)O(k) 外排序 稳定
桶排序 O(n+k)O(n+k) O(n+k)O(n+k) O(n2)O(n2) O(n+k)O(n+k) 外排序 稳定
基数排序 O(n×k)O(n×k) O(n×k)O(n×k) O(n×k)O(n×k) O(n+k)O(n+k) 外排序 稳定

讨论二:三个排序哪个效率最高?

数据量小的时候快速排序最快,归并排序其次,冒泡排序最次;数据大的情况的下归并排序的性能超过快速排序。归并排序的稳定性是三者之中最好的。

讨论三:怎么判断一个排序算法的好坏?

首先要保证其正确性,在正确性的基础上比较其代码可读性,时间复杂度,空间复杂度,稳定性。

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