算法性能：十種常見排序算法時間效率直觀對比

一、10算法分類

本文一共總結了10種排序算法，其中 

基於比較的排序算法有

冒泡排序，插入排序，希爾排序，選擇排序，歸並排序，堆排序，快速排序；

線性時間排序算法包括

計數排序，基數排序，桶排序；

 

前邊有提到過，基於比較的排序算法，時間復雜度最差達到O(nlogn)O(nlogn)，無法突破這個界限，只有線性時間排序能夠突破，達到O(n)O(n)，所以說，如果滿足了線性時間排序算法的限制條件，使用線性時間排序將會使排序性能得到極大提升。

二、實際測試數據 

下面對以上涉及到的每種算法做一個簡單的實際測試對比：利用隨機數，隨機生成區間0 ~ K之間的序列，共計N個數字，利用各種算法進行排序，記錄排序所需時間，測試環境為i7+vs2015+Debug版本。

算法\輸入數據	N=50 K=50	N=200 K=100	N=500 K=500	N=2000 K=2000	N=5000 K=8000	N=10000 K=20000	N=20000 K=20000	N=20000 K=200000
冒泡排序	0ms	15ms	89ms	1493ms	9363ms	36951ms	147817ms	143457ms
插入排序	1ms	13ms	82ms	1402ms	8698ms	34731ms	134817ms	134836ms
希爾排序	0ms	1ms	6ms	30ms	110ms	257ms	599ms	606ms
選擇排序	0ms	5ms	31ms	461ms	2888ms	11736ms	45308ms	44838ms
堆排序	0ms	3ms	9ms	40ms	124ms	247ms	525ms	527ms
歸並排序	2ms	6ms	18ms	75ms	199ms	392ms	778ms	793ms
快速排序	0ms	1ms	2ms	14ms	36ms	84ms	196ms	163ms
計數排序	0ms	1ms	1ms	5ms	15ms	32ms	51ms	62ms
基數排序	0ms	1ms	4ms	19ms	47ms	114ms	237ms	226ms
桶排序	0ms	2ms	6ms	25ms	68ms	126ms	254ms	251ms

三、性能對比小結

1. 傳統簡單排序確實當數據量很小的時候也表現不錯，但當數據量增大，其耗時也增大十分明顯； 

2. 冒泡，插入，選擇三種排序中，當數據量很大時，選擇排序性能會更好； 

3. 堆排，希爾，歸並，快排幾種排序算法也表現不錯，源於其時間復雜度達到了O(nlogn)O(nlogn)； 

4. 隨機快速排序性能確實表現十分亮眼，甚至有時比基數排序和桶排序還好，這可能也是快排如此流行的原因； 

5. 線性排序中計數排序表現最好，但他們的限制也比較明顯，只能處理范圍內的正整數。