java排序（1）：基本概念和各种排序的概述

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一.排序的分类

1.内部排序与外部排序

按照排序过程设计的存储器的不同分为内部排序与外部排序。内部排序完全在内存中进行，适合数据量不太大的数据元素的排序。外部排序需要访问外部存储器，待排序的数据元素非常多，以至于它们必须存储在外部存储器上。
外部排序的过程主要是依据数据的内外存交换和“内部归并”两者结合起来实现。
一般提到排序都是指内排序，比如快速排序，堆排序，归并排序等，所谓内排序就是可以在内存中完成的排序。RAM的访问速度大约是磁盘的25万倍，我们当然希望如果可以的话都是内排来完成。

2.稳定排序与不稳定排序

如果对任意一组数据元素序列，使用排序算法排序后，相同关键字之间的前后位置关系在排序前后保持一致，则该排序算法是稳定的。否则为不稳定排序。

二.内排序的方法

内排序的过程是一个逐步扩大记录的有序序列长度的过程。基于不同的“扩大”方法，内排序方法可分为插入类、交换类、选择类、归并类。

1.插入类排序

在一个已经有序的序列中，插入一个新的记录。这类排序有：直接插入排序、折半插入排序、希尔排序。

2.交换类排序

该类方法的核心是“交换”，即每趟排序，都是通过一系列的“交换”动作完成的。这类排序有：冒泡排序、快速排序。

3.选择类排序

该方法的核心是“选择”，即每趟排序都选出一个最小（或最大）的记录，把它和序列中的第一个（或最后一个）记录交换，这样最小（或最大）的记录到位。这类排序有：选择排序、堆排序。

4.归并类排序

所谓归并，就是将两个或两个以上的有序序列合并成一个新的有序序列。这类排序有：（二路）归并排序。

5.基数类排序

此类方法较为特别，是基于多关键字排序的思想，把一个逻辑关键字拆分成多个关键字，如一副扑克牌，按照基数排序思想可以先按花色排序，则分成4堆，每堆再按A-K的顺序排序，使得整副扑克牌最终有序。

三.排序算法性能比较

主要标准是算法的时间复杂度和空间复杂度。常用的排序算法可用谐音的方式来记忆“冒择路兮快归堆”，指的是冒泡排序、选择排序、插入排序、希尔排序、快速排序、归并排序、堆排序。

关于排序算法的选择，可以参考：
如果n比较小（n<=50），可以采用直接插入排序或者直接选择排序。
如果记录序列初始状态基本有序（指正序），则应该选用直接插入排序、冒泡排序。
如果n比较大，则应该采用时间复杂度为O(nlog2n)：快速排序、堆排序或归并排序
快速排序是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的，当待排序的关键字是随机分布式，快速排序的平均时间最短；堆排序所需要的辅助空间少于快速排序，并且不会出现快速排序可能出现的最坏情况，这两种排序都是不稳定的；当内存空间允许，且要求排序是稳定时，则可以选用归并排序，比较次数最少。