还在为面试发愁吗?这里有动态图解十大经典排序算法。
之前的一篇 几张动态图清晰展示常用数据结构及其设计原理 发出来之后反响不错,这次来个动图排序算法大全。数据结构与算法,算是齐了!
本文将采取动态图 + 文字描述 + Java代码实现来讲解以下十大排序算法:
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冒泡排序
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选择排序
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插入排序
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希尔排序
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归并排序
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快速排序
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堆排序
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计数排序
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桶排序
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基数排序
0、排序算法说明
0.1 排序的定义
对一序列对象根据某个关键字进行排序。
0.2 术语说明
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稳定:如果a原本在b前面,而a=b,排序之后a仍然在b的前面;
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不稳定:如果a原本在b的前面,而a=b,排序之后a可能会出现在b的后面;
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内排序:所有排序操作都在内存中完成;
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外排序:由于数据太大,因此把数据放在磁盘中,而排序通过磁盘和内存的数据传输才能进行;
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时间复杂度: 一个算法执行所耗费的时间。
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空间复杂度:运行完一个程序所需内存的大小。
0.3 算法总结(这张图值得你收藏)
0.4 图片名词解释:
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n: 数据规模
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k: “桶”的个数
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In-place: 占用常数内存,不占用额外内存
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Out-place: 占用额外内存
0.5 算法分类
0.6 比较和非比较的区别
常见的快速排序、归并排序、堆排序、冒泡排序等属于比较排序。在排序的最终结果里,元素之间的次序依赖于它们之间的比较。每个数都必须和其他数进行比较,才能确定自己的位置。
在冒泡排序之类的排序中,问题规模为n,又因为需要比较n次,所以平均时间复杂度为O(n²)。在归并排序、快速排序之类的排序中,问题规模通过分治法消减为logN次,所以时间复杂度平均O(nlogn)。
比较排序的优势是,适用于各种规模的数据,也不在乎数据的分布,都能进行排序。可以说,比较排序适用于一切需要排序的情况。
计数排序、基数排序、桶排序则属于非比较排序。非比较排序是通过确定每个元素之前,应该有多少个元素来排序。针对数组arr,计算arr[i]之前有多少个元素,则唯一确定了arr[i]在排序后数组中的位置。
非比较排序只要确定每个元素之前的已有的元素个数即可,所有一次遍历即可解决。算法时间复杂度O(n)。
非比较排序时间复杂度底,但由于非比较排序需要占用空间来确定唯一位置。所以对数据规模和数据分布有一定的要求。