十种排序算法比较.docx

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十种排序算法比较

十种排序算法比较

排序算法有很多，所以在特定情景中使用哪一种算法很重要。

为了选择合适的算法，可以按照建议的顺序考虑以下标准：

（1）执行时间

（2）存储空间

（3）编程工作

对于数据量较小的情形，

（1）

（2）差别不大，主要考虑（3）；而对于数据量大的，

（1）为首要。

主要排序法有：

一、冒泡（Bubble）排序——相邻交换

二、选择排序——每次最小/大排在相应的位置

三、插入排序——将下一个插入已排好的序列中

四、壳（Shell）排序——缩小增量

五、归并排序

六、快速排序

七、堆排序

八、拓扑排序

九、锦标赛排序

十、基数排序

一、冒泡（Bubble）排序

----------------------------------Code从小到大排序n个数------------------------------------

voidBubbleSortArray（）

{

for（inti=1;i

{

for（intj=0;i

{

if（a[j]>a[j+1]）//比较交换相邻元素

{

inttemp;

temp=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=temp;

}

}

}

}

-------------------------------------------------Code------------------------------------------------

效率O（n2）,适用于排序小列表。

二、选择排序

----------------------------------Code从小到大排序n个数--------------------------------

voidSelectSortArray（）

{

intmin_index;

for（inti=0;i

{

min_index=i;

for（intj=i+1;j

if（arr[j]

if（min_index!

=i）//找到最小项交换，即将这一项移到列表中的正确位置

{

inttemp;

temp=arr[i];arr[i]=arr[min_index];arr[min_index]=temp;

}

}

}

-------------------------------------------------Code-----------------------------------------

效率O（n2），适用于排序小的列表。

三、插入排序

--------------------------------------------Code从小到大排序n个数-------------------------------------

voidInsertSortArray（）

{

for（inti=1;i

{

inttemp=arr[i];//temp标记为未排序第一个元素

intj=i-1;

while（j>=0&&arr[j]>temp）/*将temp与已排序元素从小到大比较，寻找temp应插入的位置*/

{

arr[j+1]=arr[j];

j--;

}

arr[j+1]=temp;

}

}

------------------------------Code--------------------------------------------------------------

最佳效率O（n）；最糟效率O（n2）与冒泡、选择相同，适用于排序小列表

若列表基本有序，则插入排序比冒泡、选择更有效率。

四、壳（Shell）排序——缩小增量排序

-------------------------------------Code从小到大排序n个数-------------------------------------

voidShellSortArray（）

{

for（intincr=3;incr<0;incr--）//增量递减，以增量3，2，1为例

{

for（intL=0;L<（n-1）/incr;L++）//重复分成的每个子列表

{

for（inti=L+incr;i

{

inttemp=arr[i];

intj=i-incr;

while（j>=0&&arr[j]>temp）

{

arr[j+incr]=arr[j];

j-=incr;

}

arr[j+incr]=temp;

}

}

}

}

--------------------------------------Code-------------------------------------------

适用于排序小列表。

效率估计O（nlog2^n）~O（n^1.5），取决于增量值的最初大小。

建议使用质数作为增量值，因为如果增量值是2的幂，则在下一个通道中会再次比较相同的元素。

壳（Shell）排序改进了插入排序，减少了比较的次数。

是不稳定的排序，因为排序过程中元素可能会前后跳跃。

五、归并排序

----------------------------------------------Code从小到大排序---------------------------------------

voidMergeSort（intlow,inthigh）

{

if（low>=high） return;//每个子列表中剩下一个元素时停止

elseintmid=（low+high）/2;/*将列表划分成相等的两个子列表,若有奇数个元素，则在左边子列表大于右侧子列表*/

MergeSort（low,mid）;//子列表进一步划分

MergeSort（mid+1,high）;

int[]B=newint[high-low+1];//新建一个数组，用于存放归并的元素

for（inti=low,j=mid+1,k=low;i<=mid&&j<=high;k++）/*两个子列表进行排序归并，直到两个子列表中的一个结束*/

{

if（arr[i]<=arr[j];）

{

B[k]=arr[i];

I++;

}

else

{B[k]=arr[j];j++;}

}

for（ ;j<=high;j++,k++）//如果第二个子列表中仍然有元素，则追加到新列表

B[k]=arr[j];

for（ ;i<=mid;i++,k++）//如果在第一个子列表中仍然有元素，则追加到新列表中

B[k]=arr[i];

for（intz=0;z

arr[z]=B[z];

}

-----------------------------------------------------Code---------------------------------------------------

效率O（nlogn），归并的最佳、平均和最糟用例效率之间没有差异。

适用于排序大列表，基于分治法。

六、快速排序

------------------------------------Code--------------------------------------------

/*快速排序的算法思想：

选定一个枢纽元素，对待排序序列进行分割，分割之后的序列一个部分小于枢纽元素，一个部分大于枢纽元素，再对这两个分割好的子序列进行上述的过程。

*/         voidswap（inta,intb）{intt;t=a;a=b;b=t;}

intPartition（int[]arr,intlow,inthigh）

{

intpivot=arr[low];//采用子序列的第一个元素作为枢纽元素

while（low

{

//从后往前栽后半部分中寻找第一个小于枢纽元素的元素

while（low=pivot）

{

--high;

}

//将这个比枢纽元素小的元素交换到前半部分

swap（arr[low],arr[high]）;

//从前往后在前半部分中寻找第一个大于枢纽元素的元素

while（low

{

++low;

}

swap（arr[low],arr[high]）;//将这个枢纽元素大的元素交换到后半部分

}

returnlow;//返回枢纽元素所在的位置