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各種排序算法比較
各種常用排序算法 |
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類別 |
排序方法 |
時間復雜度 |
空間復雜度 |
穩定性 |
復雜性 |
特點 |
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最好 |
平均 |
最壞 |
輔助存儲 |
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簡單 |
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插入 排序 |
直接插入 |
O(N) |
O(N2) |
O(N2) |
O(1) |
穩定 |
簡單 |
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希爾排序 |
O(N) |
O(N1.3) |
O(N2) |
O(1) |
不穩定 |
復雜 |
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選擇 排序 |
直接選擇 |
O(N) |
O(N2) |
O(N2) |
O(1) |
不穩定 |
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堆排序 |
O(N*log2N) |
O(N*log2N) |
O(N*log2N) |
O(1) |
不穩定 |
復雜 |
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交換 排序 |
冒泡排序 |
O(N) |
O(N2) |
O(N2) |
O(1) |
穩定 |
簡單 |
1、冒泡排序是一種用時間換空間的排序方法,n小時好 |
快速排序 |
O(N*log2N) |
O(N*log2N) |
O(N2) |
O(log2n)~O(n) |
不穩定 |
復雜 |
1、n大時好,快速排序比較占用內存,內存隨n的增大而增大,但卻是效率高不穩定的排序算法。 |
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歸並排序 |
O(N*log2N) |
O(N*log2N) |
O(N*log2N) |
O(n) |
穩定 |
復雜 |
1、n大時好,歸並比較占用內存,內存隨n的增大而增大,但卻是效率高且穩定的排序算法。 |
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基數排序 |
O(d(r+n)) |
O(d(r+n)) |
O(d(r+n)) |
O(rd+n) |
穩定 |
復雜 |
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注:r代表關鍵字基數,d代表長度,n代表關鍵字個數 |
注:
1、歸並排序每次遞歸都要用到一個輔助表,長度與待排序的表長度相同,雖然遞歸次數是O(log2n),但每次遞歸都會釋放掉所占的輔助空間,
2、快速排序空間復雜度只是在通常情況下才為O(log2n),如果是最壞情況的話,很顯然就要O(n)的空間了。當然,可以通過隨機化選擇pivot來將空間復雜度降低到O(log2n)。
相關概念:
1、時間復雜度
時間復雜度可以認為是對排序數據的總的操作次數。反映當n變化時,操作次數呈現什么規律。
常見的時間復雜度有:常數階O(1),對數階O(log2n),線性階O(n), 線性對數階O(nlog2n),平方階O(n2)
時間復雜度O(1):算法中語句執行次數為一個常數,則時間復雜度為O(1),
2、空間復雜度
空間復雜度是指算法在計算機內執行時所需存儲空間的度量,它也是問題規模n的函數
空間復雜度O(1):當一個算法的空間復雜度為一個常量,即不隨被處理數據量n的大小而改變時,可表示為O(1)
空間復雜度O(log2N):當一個算法的空間復雜度與以2為底的n的對數成正比時,可表示為O(log2n)
ax=N,則x=logaN,
空間復雜度O(n):當一個算法的空間復雜度與n成線性比例關系時,可表示為0(n).