各种排序算法及其实现

前端

2023-12-30 13:38:11

在编程中，排序算法是一种用于对数据进行排序（排列）的计算机算法。在生活中，排序无处不在：牌类游戏的洗牌、考试成绩的排序以及购物网站上商品的排列顺序等等，都是排序算法的应用场景。

排序算法可以分为以下几类：

比较排序：比较排序是通过比较元素来确定其顺序。最常见的比较排序算法有冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。
非比较排序：非比较排序不通过比较元素来确定其顺序。最常见的非比较排序算法有计数排序、桶排序和基数排序。

比较排序

比较排序是通过比较元素来确定其顺序。最常见的比较排序算法有：

冒泡排序：冒泡排序是一种最简单、最容易理解的排序算法。它的基本思想是将相邻的元素进行比较，如果第一个元素大于第二个元素，则交换它们的位置。然后，继续比较下一个元素，依此类推，直到最后一个元素。经过多次这样的比较和交换，最终得到一个有序的数组。冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，它是一种不稳定的排序算法。
选择排序：选择排序是一种比冒泡排序更有效的排序算法。它的基本思想是将数组中的最小元素放到数组的开头，然后将数组中的次小元素放到数组的第二个位置，依此类推，直到数组中的所有元素都按从小到大排序。选择排序的时间复杂度为O(n^2)，它也是一种不稳定的排序算法。
插入排序：插入排序是一种比选择排序更有效的排序算法。它的基本思想是将一个元素插入到已经排好序的数组中，使之保持有序。插入排序的时间复杂度为O(n^2)，但它是一种稳定的排序算法。
快速排序：快速排序是一种高效的排序算法。它的基本思想是将数组分成两部分，然后递归地对两部分进行排序。快速排序的时间复杂度为O(n log n)，它是目前最常用的排序算法之一，也是一种不稳定的排序算法。
归并排序：归并排序是一种稳定的排序算法。它的基本思想是将数组分成两部分，然后递归地对两部分进行排序，最后合并两个有序的子数组。归并排序的时间复杂度为O(n log n)，它也是目前最常用的排序算法之一。

非比较排序

非比较排序不通过比较元素来确定其顺序。最常见的非比较排序算法有：

计数排序：计数排序是一种稳定的排序算法。它的基本思想是将数组中的元素统计出来，然后根据统计的结果将元素重新排列。计数排序的时间复杂度为O(n+k)，其中k是数组中最大元素的值。
桶排序：桶排序是一种不稳定的排序算法。它的基本思想是将数组中的元素分成若干个桶，然后将每个桶中的元素进行排序。桶排序的时间复杂度为O(n+k)，其中k是桶的数量。
基数排序：基数排序是一种稳定的排序算法。它的基本思想是将数组中的元素按位进行排序。基数排序的时间复杂度为O(d(n+k))，其中d是数组中最大元素的位数，k是数组中最大元素的值。