數據結構與算法系列之常用算法：排序算法

〇、前言

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一、排序算法

下面常用排序算法的動圖都是從網絡挑選的好理解的動圖。

01、冒泡排序

02、選擇排序

03、插入排序

04、希爾排序

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05、快速排序

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06、歸並排序

07、堆排序

08、計數排序

09、桶排序

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10、基數排序

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二、Java排序

1、DualPivotQuicksort.sort

根據數組的元素個數、nearly sorted和元素類型等來選擇具體排序算法。例如對整數排序：

if (元素個數 < 47) {
    插入排序
    return;
} 
if (元素個數 < 286) {
    雙軸快排
    return;
} 
// 判斷數組是否是nearly sorted：統計數組中有序段的個數（包括正序和逆序），
// 如果有序段的個數 < 67，那么說明數組是nearly sorted，使用歸並排序，歸並所有有序段；
// 否則，說明數組不是nearly sorted，使用雙軸快排
if (nearly sorted) {
    歸並排序
} else {
    雙軸快排
}

2、Arrays.legacyMergeSort

一個遺留個歸並排序算法，未來的版本中將會淘汰，這里不予探究。

3、Timsort.sort | ComparableTimSort.sort

二分插入，一種優化的插入排序：標准插入排序是循環遍歷查找元素的插入位置，而二分插入則是通過二分查找來找到元素的插入位置。

Timsort簡單來說就是，分段 -> 利用插入排序（通過頭部有序序列和二分插入優化）使其有序 -> 將有序段歸並 -> 完成排序

4、為何Java不使用堆做純排序

1. 從cpu緩存的角度，堆是跳躍操作數組的，無法利用cpu緩存預讀；
2. 從nearly sorted角度，如果一個數組很多部分都是有序的，使用堆排序，會將其先打散，反而效率不如快速排序和歸並排序；
3. 堆是用數組實現的，要求內存連續，數據量大的時候不合適；

三、總結

JDK提供的排序算法很好，根據自己特定場景選擇用JDK的還是自己實現。