排序算法學習--內部排序（一）

1. 什麼是排序？

排序是把無序的數據整理爲有序的數據。

2. 排序種類劃分？

根據排序中，數據的移動方式劃分爲：直接移動和邏輯移動兩種。

根據排序排序中所使用的存儲器劃分爲：內部排序和外部排序。

內部排序就是數據操做只須要藉助內存來完成。

外部排序就是須要藉助外部存儲設備，如硬盤，u盤，軟盤等等。適用於數據量龐大的場景。

3.排序算法優劣劃分依據？

（1）是否穩定。也就是考慮在存在數據相等時，排序後是否會引發相等數據位置的不肯定。能夠肯定相對位置的就是穩定排序。反之，就是不穩定排序。

（2）時間複雜度。用於衡量程序運行時間的函數。

（3）空間複雜度。用於衡量排序所用空間的函數。

4.經常使用的內部排序算法有哪些？

（1）冒泡排序。

冒泡排序如同氣泡，自下而上浮出水面。

原理：將每個元素和其餘元素相比較，若是這個元素小於其餘元素，就進行調換位置。所以須要 (n-1)+(n-2)+...+(n-(n-1))=1+2+3+...+(n-1)=(n-1)n/2

所以時間複雜度爲O(n^2),而且是穩定排序。排序過程只須要一個額外的空間。

另外，冒泡排序在其中一個元素沒有發生交換位置時，就已是一個有序的數據。循環能夠提早結束。是一個優化的方案。

（2）選擇排序

選擇排序是遍歷數據將每一個最小的元素變換位置，而達到最終的有序。有點兒相似於冒泡排序，可是選擇排序不會進行頻繁的位置交換，只會從第一個元素開始，查找最小的元素，次小的等等，最多隻會有n-1次交換位置。

從執行次數來說和冒泡排序同樣。時間複雜度也是O(n^2)。

注意：選擇排序不是穩定排序。由於若是有和位置0相等的其餘元素，交換爲以後，相對順序會發生改變，所以不是穩定的。

空間上只須要1個額外空間。

（3）插入排序

就是依次取一個元素，直至取完，將每個元素插入，直至最後一個元素。

須要的執行次數爲：1+2+...+（n-1）= n(n-1)/2,時間複雜度爲O(n^2),而且是穩定排序，須要空間爲一個額外的空間。

會進行大量的數據移動，建議在鏈表上使用。

（4）希爾排序

排序原理：分組拆（注意：相反的能夠分組合，另外一種排序算法）

就是先分紅幾個區塊，再減少間距，直至間距爲1，進行最後依次排序，完成！！！

時間複雜度爲O(n^3/2),穩定排序，只須要一個額外的空間。

（5）合併排序

由小集合到大集合的過程，就至關因而分多個隊伍，各自排好本身的順序，再合到一塊兒。

時間複雜度爲O(n*logn),穩定排序，須要一個與文件大小相同的空間。

（6）快速排序法

又叫作分割交換排序法，是目前公認最佳的排序法。

原理：固定一個基準點，肯定一個基準點，使左邊的數據都小於右邊的數據，各自再進行排序。

時間複雜度爲O(nlog2N),不是穩定排序法，由於會進行位置交換。空間複雜度最差爲O(n)

，最佳狀況爲O(log2N)

(7)堆積排序法

運用二叉樹的技巧，樹根大於等於左右子樹，將數據轉換爲堆積樹。而後依次從最大的樹根處移除數據。

時間複雜度爲O(nlogN)，不是穩定排序，須要一個額外的存儲空間。