十大排序算法【原理】【步骤】【动图】【C++实现】

十大排序算法

排序算法可以分为内部排序和外部排序，内部排序是数据记录在内存中进行排序，而外部排序是因排序的数据很大，一次不能容纳全部的排序记录，在排序过程中需要访问外存。常见的内部排序算法有：插入排序、希尔排序、选择排序、冒泡排序、归并排序、快速排序、堆排序、基数排序等。用一张图概括：

1.冒泡排序

算法思想

冒泡排序（Bubble Sort）也是一种简单直观的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢"浮"到数列的顶端。

算法步骤

1.比较相邻的元素。如果第一个元素比第二个元素大，就交换他们两个。
2.对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

动图演示

代码实现

//	冒泡排序
void bubbleSort(vector<int>&nums)
{
	int len = nums.size();
	for (int i = 0; i < len-1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < len - 1-i; j++)
		{
			if (nums[j] > nums[j + 1])
			{
				swap(nums[j], nums[j + 1]);
			}
		}
	}
}

2.快速排序（面试常考）

算法思想

快速排序使用分治的思想，选择一个基准，通过一趟排序将待排序列分割成两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小。之后分别对这两部分记录继续进行递归排序，以达到整个序列有序的目的。快速排序又是一种分而治之思想在排序算法上的典型应用。本质上来看，快速排序应该算是在冒泡排序基础上的递归分治法。

• 先在当前区间利用partition()找到一个基点，将小于这个基点的数放在基点左侧，大于基点的数放在基点右侧
• 然后再分别对这个基点左侧区间和右侧区间进行上述处理，递归下去即可完成排序。

算法步骤

• 1.从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）;
• 2.重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；
• 3.递归地（recursive）对小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列进行排序；

动图演示