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排序是计算机内经常进行的一种操作#xff0c;其目的是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列 粗暴理解 将杂乱无章的数据元素#xff0c;通过一定的方法按照关键字顺序排列的过程叫做排序 排序分内部排序和外部排序#xff0c;若整个排序过程不需…排序算法介绍
排序是计算机内经常进行的一种操作其目的是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列 粗暴理解 将杂乱无章的数据元素通过一定的方法按照关键字顺序排列的过程叫做排序 排序分内部排序和外部排序若整个排序过程不需要访问外存便能完成则称此类排序问题为内部排序
反之若参加排序的记录数量很大整个序列的排序过程不可能在内存中完成则称此类排序问题为外部排序
十大经典排序分别是冒泡排序插入排序选择排序希尔排序计数排序基数排序桶排序快速排序归并排序和堆排序。
算法的分类
十种常见排序算法可以分为两大类
比较类排序通过比较来决定元素间的相对次序由于其时间复杂度不能突破O(nlogn)因此也称非线性时间比较类排序。非比较类排序不通过比较来决定元素间的相对次序它可以突破基于比较排序的时间下界以线性时间运行因此也称为线性时间非比较类排序。 常见的排序 冒泡排序Bubble Sort这是一种简单的排序算法它多次遍历待排序的元素每次比较相邻的两个元素并交换顺序直到整个序列有序。 插入排序Insertion Sort插入排序通过逐步构建有序序列将未排序的元素逐个插入到已排序的序列中的适当位置。 选择排序Selection Sort选择排序每次从待排序的元素中选择最小或最大的元素然后将其放置在已排序部分的末尾。 快速排序Quick Sort快速排序是一种高效的分治算法通过选择一个基准元素将序列分为两个子序列分别对子序列进行排序然后合并结果。 归并排序Merge Sort归并排序也是一种分治算法它将序列分为较小的子序列分别对子序列进行排序然后将排序后的子序列合并为一个整体有序序列。 堆排序Heap Sort堆排序利用堆数据结构来进行排序通过构建最大或最小堆来实现元素的有序排列。 基数排序Radix Sort基数排序根据元素的位数进行排序从低位到高位依次排序逐渐得到有序结果。 计数排序Counting Sort计数排序适用于一定范围内的整数排序它通过统计每个元素出现的次数来实现排序。 排序的稳定性
排序按照稳定性分为稳定的排序算法和不稳定的排序算法
快速排序堆排序选择排序和希尔排序是不稳定的排序算法基数排序冒泡排序插入排序计数排序归并排序和桶排序为稳定的排序算法。 稳定排序假设在待排序的文件中存在两个或两个以上的记录具有相同的关键字在 用某种排序法排序后若这些相同关键字的元素的相对次序仍然不变则这种排序方法 是稳定的。 不稳定排序假设在待排序的文件中存在两个或两个以上的记录具有相同的关键字在用某种排序法排序后若这些相同关键字的元素的相对次序发生了变化则这种排序方法是不稳定的。 排序的作用 搜索和查找操作的优化 排序可以使数据按照一定的顺序排列从而在执行搜索和查找操作时能够更快地定位目标元素。例如如果一个列表是有序的可以使用二分搜索等算法来加速查找操作。 数据的可视化和呈现 排序可以将数据按照一定的顺序排列从而使其更容易理解和分析。在图表、图形和报告中有序的数据能够更好地传达信息。 提高算法和数据结构的效率 许多算法和数据结构的性能依赖于输入数据的有序程度。通过使用排序可以优化其他算法的执行效率从而减少计算时间和资源消耗。 数据库查询 数据库中的记录经常需要按照某种顺序进行查询和显示。排序可以帮助数据库系统更高效地处理这些操作从而提高数据库的性能。 数据分析和统计 在数据分析领域排序可以帮助整理和分析大量数据以便识别模式、趋势和异常。 合并操作 排序可以使合并操作更加高效。例如在合并两个有序列表时可以使用合并算法而不需要重新排序。 任务调度和优先级处理 在操作系统和任务管理中排序可以用于调度任务或处理不同优先级的任务。 排名和比赛结果 排序可以用于排名竞赛结果、学术成就等使得参与者按照某种标准进行排序。 数据压缩和加密 某些数据压缩和加密算法利用了有序性从而实现更高效的压缩和加密过程。
