【算法】排序详解（快速排序，堆排序，归并排序，插入排序，希尔排序，选择排序，冒泡排序）

最新推荐文章于 2025-06-12 13:00:07 发布

gobeyye

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分类专栏：算法文章标签：数据结构排序算法算法 java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/2301_80035594/article/details/136094773

版权

排序的概念：

排序：

所谓排序，就是使一串记录，按照其中的某个或某些关键字的大小，递增或递减的排列起来的操作。

稳定性：

假定在待排序的记录序列中，存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些记录的相对次序保持不变，即在原序列中，r[i]=r[j]，且r[i]在r[j]之前，而在排序后的序列中，r[i]仍在r[j]之前，则称这种排序算法是稳定的；否则称为不稳定的（稳定可以转换成不稳定的，不稳定不可以转换成稳定的）。

内部排序：

数据元素全部放在内存中的排序。

外部排序：

数据元素太多不能同时放在内存中，根据排序过程的要求不能在内外存之间移动数据的排序。

常见的排序算法：

直接插入排序，希尔排序，选择排序，堆排序，冒泡排序，快速排序，归并排序。

排序算法的实现：

说明：由于swap函数经常出现，为了使文章更加整洁，这里给出源码，下文直接调用不在说明。

 private static void swap(int[] array,int i,int j){
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }

插入排序：

思路：在待排序的元素中，假设前n-1个元素已有序，现将第n个元素插入到前面已经排好的序列中，使得前n个元素有序。按照此法对所有元素进行插入，直到整个序列有序。

动图演示如下：

代码实现如下：

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

结果演示：

直接插入排序的特性总结：

1. 元素集合越接近有序，直接插入排序算法的时间效率越高

2. 时间复杂度：O(N^2)

3. 空间复杂度：O(1)，它是一种稳定的排序算法

4. 稳定性：稳定

希尔排序：

思路：希尔排序法又称缩小增量法。希尔排序法的基本思想是：先选定一个整数，把待排序文件中所有记录分成多个组，所有距离为的记录分在同一组内，并对每一组内的记录进行排序。然后，取，重复上述分组和排序的工作。当到达 =1时，所有记录在统一组内排好序。

动图演示：

代码实现如下：

在shellSort里面确定组的大小，在shell里面进行排序，通过计算确定gap的关系，间隔运行，一次通过。

 public static void shellSort(int[] array){
        int gap = array.length;
        while(gap > 1){
            gap /= 2;
            shell(array,gap);
        }
    }
    public static void shell(int[] array,int gap){
        for(int i = gap; i < array.length; i++){
            int j = 0;
            j = i-gap;
            int tmp = array[i];
            for(;j >= 0;j -= gap){
                if(array[j] > tmp){
                    array[j+gap] = array[j];
                }else{
                    break;
                }
            }
            array[j+gap] = tmp;
        }
    }

结果演示：