基础算法12-排序总结
至此,经典的排序算法的原理全部过了一遍,其中没有说明希尔排序,不过这个并不是重点,我们重点掌握的应该是快排,其次是归并和堆排,最后是插入排序和冒泡排序,在后面就是非比较的排序。本文对它们的特性做一个简单的总结。算法复杂度已经说明,所以不再赘述。
1.稳定性说明
定义:相同的数字排序前后相对位置不变。
1.冒泡排序:可以做到稳定,因为冒泡排序的思想是每次将大的数往下沉。如果我们设置每次相等也交换,那么就不是稳定的;反之,我们就可以做到稳定。
2.选择排序:不可以,考虑下面这个数组:5,5,5,5,1;那么我们选择一个最小的与第0号元素交换。那么就变成:1,5,5,5,5;此时,第一个5越过后面所有的5跑到了最后面。
3.插入排序:可以做到稳定,插入排序的基本思想是前面已经排好序,后面个数与前面已排好序的比较,小于的话就交换。相等的时候是不需要交换的。
4.归并排序:可以做到稳定,因为主要思想是分治,在merge的时候,两边数组进行比较,凑成一个排序的数组。那么我们只要设置:相等的时候,一直先考虑左边(或者右边)就可以。
5.快速排序:一般不可以,这个就很明显了,我们以三路快排为例,partition的过程中,随机选择一个数,每次形成的数组是<x =x >x这三种,显然中间的x就会打乱顺序。
6.堆排序:很显然不可以。因为每次的建堆过程中,即heapInsert过程中,由于新加入的大的值要上浮,那么就可以调换其中的顺序。比如 6 4 4,此时插入一个5建堆,那么显然第一个4要跟5交换,那么第一个4就跑到了第二个4的后面。
2.工程中的综合算法
如果是很长的基本类型数组,考虑快排;如果是很长的自定义类型的数组,考虑归并排序;如果数组很短(<60),考虑插入排序,因为常数项小。
因为基本类型相等的是没有差异的,不需要注意原始顺序,所以直接用快排;
但是自定义类型的个体是有差异的,需要对自定义类型中的属性进行判断,关系到顺序。
3.排序问题的补充
- 归并排序的额外空间复杂度可以变成O(1),但是非常难,不需要掌握。
- 快速排序可以做到稳定性问题,但是非常难,不需要掌握。
- 面试中碰到一个问题:奇数放在数组左边,偶数放在数组右边,还要求原始的相对次序是不变的。空间复杂度为O(1),时间复杂度为O(N).
针对这个问题,其实是很难的,因为一个数不是奇数就是偶数,属于01问题,那么就跟快排的partition过程是类似的,就是小于等于某个数放左边,大于某个数放右边,那么也是01问题,就是说,荷兰国旗问题是做不到稳定的。但是快速排序做到稳定性是很难的,所以这道题目其实是比较难做到的。