稳定性:
选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序不是稳定的排序算法,
冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序是稳定的排序算法。
复杂度
冒泡法: 复杂度为O(n*n)。当数据为正序,将不会有交换。复杂度为O(0)。不说了。
直接插入排序:O(n*n)
希尔排序:算法的复杂度为n的1.2次幂
选择排序:O(n*n)
快速排序:不稳定,平均时间复杂度O(nlogn),最坏情况时间复杂度为O(n2)。所有内部排序方法中最高好的,大多数情况下总是最好的。空间复杂度主要是递归造成的栈空间的使用,最好情况,递归树的深度为log2n,其空间复杂度也就为O(logn),最坏情况,需要进行n‐1递归调用,其空间复杂度为O(n),平均情况,空间复杂度也为O(logn)
归并排序:log2(n)*n
堆排序:log2(n)*n
1. 建立最大堆(堆顶的元素大于其两个儿子,两个儿子又分别大于它们各自下属的两个儿子… 以此类推)
2. 将堆顶的元素和最后一个元素对调(相当于将堆顶元素(最大值)拿走,然后将堆底的那个元素补上它的空缺),然后让那最后一个元素从顶上往下滑到恰当的位置(重新使堆最大化)。
3. 重复第2步。
排序方法 |
最好时间复杂度 |
平均时间复杂度 |
最坏时间复杂度 |
空间复杂度 |
是否稳定 |
冒泡排序 |
O(n) |
O(n*n) |
O(n*n) |
O(1) |
稳定 |
插入排序 |
O(n) |
O(n*n) |
O(n*n) |
O(1) |
稳定 |
选择排序 |
O(n*n) |
O(n*n) |
O(n*n) |
O(1) |
不稳定 |
希尔排序 |
O(n) |
不定 |
O(n*n) |
O(1) |
不稳定 |
堆排序 |
O(n*logn) |
O(n*logn) |
O(n*logn) |
O(1) |
不稳定 |
归并排序 |
O(n*logn) |
O(n*logn) |
O(n*logn) |
O(n) |
稳定 |
快速排序 |
O(n*logn) |
O(n*logn) |
O(n*n) |
O(logn) |
不稳定 |
计数排序 |
O(n+k) |
O(n+k) |
O(n+k) |
O(k) |
稳定 |
基数排序 |
O(d(n+k)) |
O(d(n+k)) |
O(d(n+k)) |
O(k) |
稳定 |
桶排序 |
O(n) |
O(n) |
O(n) |
不定 |
取决于桶内 |
(表来源:http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/20540069)
算法实现:
首先是快速排序的实现
void quickSort(int A[], int low, int high){ if(low < high){ int i = low, j = high, key = A[i]; //A[i]挖一个坑 while(i < j){ while(i < j && A[j] > key) // 从右向左找第一个小于key的数 --j; if(i < j) A[i++] = A[j]; while(i < j && A[i] < key) // 从左向右找第一个大于等于key的数 ++i; if(i < j) A[j--] = A[i]; } A[i] = key; //mid quickSort(A,low,i-1); quickSort(A,i+1,high); } }
堆排序
画图理解更佳,每次把最大的移到堆顶,然后放回最底输出,如此循环,得到排序
#include <iostream> using namespace std; void maxHeap(int a[], int no, int last){ //O(n), 要筛选的节点编号为no int mi= no; int l = mi<< 1; // 编号为no的节点的左孩子 int r = (mi<< 1)+1; if(l <= last && a[l] > a[mi]) mi= l; if(r <= last && a[r] > a[mi]) mi= r; if(mi != no) swap(a[mi],a[no]); //将较大的节点移到根上。 } void makeHeap(int a[], int root, int last){ int n = last; for(int i = n/2; i > 0; i--) //i逆序递减的原因:任何时候对结点i调用maxheap,该i的两个子树都是最大堆 maxHeap(a,i,n); swap(a[1],a[last]); } void heapSort(int a[], int lenght){ //O(nlgn),调用heapsort(a, n)对数组a排序 for(int i = 1; i <= lenght; i++) makeHeap(a,1,lenght-i+1); } int main(){ int r[] = {0,15,28,32,25,18,16,2222,-2}; heapSort(r, 8); for(int i = 1; i < 9; i++) cout << r[i] << endl; return 0; }