八大排序之图文详解(上)

简介: 八大排序之图文详解(上)

前言

数据结构中,排序是非常重要的内容,也是未来面试和笔试的重点。

本文代码是Java




目录

前言

一、插入排序

(一)直接插入排序

(二)希尔排序

二、选择排序

(一)选择排序
(二)堆排序

三、交换排序

(一)冒泡排序

(二)快速排序

四、归并排序

(一)归并排序

五、计数排序

六、其他排序

结语


一、插入排序

(一)直接插入排序

将一条记录插入到已排好的有序表中,从而得到一个新的、记录数量增1的有序表。

适用于顺序表、链表

排序过程如下:

代码:

public static void InlineSort(int[] arr){
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if(arr[i] < arr[i-1]){
                int tmp = arr[i];
                int j = i-1;
                for (; j >= 0; j--) {
                    if(arr[j]>tmp){
                        arr[j+1] = arr[j];
                    }else{
                        break;
                    }
                }
                arr[j+1] = tmp;
            }
        }
    }

时间复杂度:O(n^2)

空间复杂度:O(1)

稳定性:稳定

(二)希尔排序

仅适用于顺序表,不适用于链表

记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序

排序过程如下:



代码:

public static void shellSort(int[] arr){
        int len = arr.length;
        int d = len/2;//组数,数据之间的间距
        while(d >= 1){
            for(int i = 0; i < d; i++){
                for (int j = i+d; j < len; j+=d) {
                    int tmp = arr[j];
                    int k = j-d;
                    for (; k >= 0; k-=d) {
                        if(tmp < arr[k]){
                            arr[k+d] = arr[k];
                        }else{
                            break;
                        }
                    }
                    arr[k+d] = tmp;
                }
            }
            d /= 2;
        }
    }

时间复杂度:O(n^1.3)

空间复杂度:O(1)

稳定性:不稳定

二、选择排序

(一)选择排序

在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。
顺序表和链表都适用

排序过程:

代码:

public static void selectSort(int[] arr){
        int left = 0;
        int right = arr.length-1;
        while(left < right){
            int min = left;
            int max = right;
            for (int i = left; i <= right; i++) {
                if(arr[i] < arr[min]){
                    min = i;
                }
                if(arr[i] > arr[max]){
                    max = i;
                }
            }
            //交换
            swap(arr,min,left);
            if(left == max){
                max = min;
            }
            swap(arr,max,right);
            left++;
            right--;
        }
    }
    //交换
    public static void swap(int[] arr, int s1, int s2) {
        int tmp = arr[s1];
        arr[s1] = arr[s2];
        arr[s2] = tmp;
    }

时间复杂度:O(n^2)

空间复杂度:O(1)

稳定性:不稳定

该排序与数据是否有序无关

(二)堆排序

建立大根堆 -> 把堆顶与最末尾元素交换,直到建立有序的小根堆

排序过程:


代码:

    public static void heapSort(int[] arr){
        //使arr成为大根堆
        int len = arr.length;
        for (int i = (len-1-1)/2; i >= 0; i--) {
            shiftDown(arr, i, len-1);
        }
        while(len > 0){
            //将堆顶与堆末尾交换
            swap(arr,0,len-1);
            len--;
            shiftDown(arr,0,len-1);
        }
    }
    //向下调整
    public static void shiftDown(int[] arr, int parent, int k){
        int child = parent*2+1;
        while(child <= k){
            if(child+1<=k && arr[child+1]>arr[child]){
                child++;
            }
            if(arr[child] > arr[parent]){
                swap(arr,parent,child);
                parent = child;
                child = parent*2+1;
            }else{
                break;
            }
        }
    }
    //交换
    public static void swap(int[] arr, int s1, int s2){
        int tmp = arr[s1];
        arr[s1] = arr[s2];
        arr[s2] = tmp;
    }
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