6
、快速排序 (
1)基本思想:選擇乙個基準元素
,通常選擇第乙個元素或者最後乙個元素
,通過一趟掃瞄,將待排序列分成兩部分
,一部分比基準元素小
,一部分大於等於基準元素
,此時基準元素在其排好序後的正確位置
,然後再用同樣的方法遞迴地排序劃分的兩部分。 (
2)例項:
上圖中將待排序列分成兩部分,一部分比基準元素小,一部分大於基準元素,然後對這兩部分重複上圖的求解過程。
(這只是快速排序的一種實現方式,個人認為比較容易理解)
7
、歸併排序
(1)基本排序:歸併(merge)排序法是將兩個(或兩個以上)有序表合併成乙個新的有序表,即把待排序序列分為若干個子串行,每個子串行是有序的。然後再把有序子串行合併為整體有序序列。(2
)例項:
、基數排序 (
1)基本思想:將所有待比較數值(正整數)統一為同樣的數字長度,數字較短的數前面補零。然後,從最低位開始,依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以後,數列就變成乙個有序序列。(2
)例項:
穩定性說明:
排序前,
2(或者更多)
個相等的數在序列的前後位置順序和排序後它們
在序列中的
前後位置順序
一樣。例項:
待排序數列:
5,4,
8,6,1,
8,7,9
排序結果:
1,4,5,6,7,8,8,9
穩定:1,4,5,6,7,
8,
8,9
不穩定:
1,4,5,6,7,
8,
8,9
說明:對比紅色的8和紫色的8,看他們排序前後的位置。排序前,紅8在紫8前面,如果排序後紅8仍然在紫8前面,則排序演算法穩定,否則不穩定。
現在
我們分析一下8種
排序演算法的穩定性。
(請網友結合前面的排序基本思想來理解排序的穩定性(8
種排序的基本思想已經在前面說過,這裡不再贅述)
不然可能有些模糊)
(
1)直接
插入排序:一般插入排序,
比較是從有序序列的
最後乙個元素
開始,如果比它大則直接插入在其後面,否則一直
往前比。如果
找到乙個和插入元素相等的,那麼就插入
到這個相等元素的後面。插入排序是穩定的。
(2)
希爾排序
:希爾排序是按照不同步長對元素進行插入排序,一次插入排序是穩定的,不會改變相同元素的相對順序,但在不同的插入排序過程中,相同的元素可能在各自的插入排序中移動,穩定性
就會被破壞
,所以希爾
排序不穩定。
(
3)簡單
選擇排序:
在一趟選擇,如果當前元素比乙個元素小,而該小的元素又出現在乙個和當前元素相等的元素後面,那麼交換後穩定性就被破壞了。
光說可能有點模糊,來看個小例項:85
8410,
第一遍掃瞄,第1
個元素8會和4
交換,那麼原序列中2個
8的相對前後順序
和原序列不一致了
,所以選擇排序
不穩定。
(4)
堆排序:堆排序的過程是從第
n/2開始和其子節點共
3個值選擇最大
(大頂堆
)或者最小
(小頂堆),這
3個元素之間的選擇當然不會破壞穩定性。但當為
n/2-1, n/2-2, ...
這些父節點擊擇元素時,有可能第
n/2個父節點交換把後面乙個元素交換過去了,而第
n/2-1
個父節點把後面乙個相同的元素沒有交換,所以堆排序並不穩定。
(5)
氣泡排序:由前面的內容可知,氣泡排序
是相鄰的兩個元素比較,交換也發生在這兩個元素之間
,如果兩個元素相等,不用交換。所以氣泡排序穩定。
(6)
快速排序
:在中樞元素和
序列中乙個元素
交換的時候,很有可能把前面的元素的穩定性打亂
。還是看乙個小例項:
6 4 4 5 4 7 8 9
,第一趟排序,
中樞元素6和
第三個4
交換就會把元素4的
原序列破壞
,所以快速排序
不穩定。
(
7)歸併排序:在分解的子列中,有1個或
2個元素時,
1個元素不會交換,
2個元素如果大小相等也不會交換。在序列合併的過程中,如果兩個當前元素相等時,我們把處在前面的序列的元素儲存在結果序列的前面,所以,歸併排序也是穩定的。
(8)
基數排序
:是按照低位先排序,然後收集;再按照高位排序,然後再收集;依次類推,直到最高位。有時候有些屬性是有優先順序順序的,先按低優先順序排序,再按高優先順序排序,最後的次序就是高優先順序高的在前,高優先順序相同的低優先順序高的在前。基數排序基於分別排序,分別收集,所以是穩定的。
8種排序的分類,穩定性,時間複雜度和空間複雜度總結:
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