一.排序的概念
1.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
2.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。
3.内部排序:数据元素全部放在内存中的排序
4.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
二.常见的排序
接下来我们将一一讲解上述排序算法的实现
三.常见排序算法的实现
1.直接插入排序
1.1基本思想
把待排序的记录按其关键码值的大小逐个插入到一个已经排好序的有序序列中,直到所有的记录插入完为止,得到一个新的有序序列 。实际中我们玩扑克牌时,就用了插入排序的思想
1.2实现
/**
* 时间复杂度:O(N^2)
* 最好情况下呢? 有序的时候 O(n)
* 结论:对于直接插入排序来说 数据越有序 越快
* 空间复杂度:O(1)
* 稳定性:稳定
* 一个稳定的排序 可以实现为不稳定的排序
* 但是 一个本身就不稳定的排序 无法实现为稳定的排序
*
* 场景:当前有一组数据 基本上趋于有序 那么就可以使用直接插入排序
* 优点:越有序越快
* @param array
*/
public static void insertSort(int[] array){
for (int i = 1; i <array.length; i++) {
int tmp=array[i];
int j=i-1;
for(;j>=0;j--){//将tmp与下标为0到i-1的作比较,若tmp大则将tmp赋给该下标后一位
if(array[j]>tmp){
array[j+1]=array[j];
}else{
break;
}
}
array[j+1]=tmp;
}
}
2希尔排序
2.1基本思想
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gap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gap=1时,所有记录在统一组内排好序。
1. 希尔排序是对直接插入排序的优化。
2. 当gap > 1时都是预排序,目的是让数组更接近于有序。当gap == 1时,数组已经接近有序的了,这样就会很快。这样整体而言,可以达到优化的效果。我们实现后可以进行性能测试的对比。
3. 希尔排序的时间复杂度不好计算,因为gap的取值方法很多,导致很难去计算,因此在好些树中给出的希尔排序的时间复杂度都不固定
2.2实现
/**
* 稳定性:不稳定
* 时间复杂度:logN
* @param array
*/
public static void shellSort(int[] array){
int gap=array.length;
while(gap>1){
gap=gap/3+1;
shell(array,gap);
}
}
public static void shell(int[] array,int gap){
for(int i=gap;i<array.length;i++){
int tmp=array[i];
int j=i-gap;
for(;j>=0;j-=gap){