十种常见排序算法是计算机科学中处理数据组织的核心工具,涵盖从基础到高效的多种方法,适用于不同规模和类型的数据集。 关键亮点:冒泡排序简单但低效、快速排序分治高效、归并排序稳定且适合大规模数据、基数排序非比较型整数排序的线性时间复杂度优势。
- 冒泡排序:通过相邻元素比较和交换逐步将最大值“冒泡”到末尾,时间复杂度,适合教学和小数据集。
- 选择排序:每次选择未排序部分的最小值放到已排序末尾,交换次数少但稳定性差,时间复杂度。
- 插入排序:将未排序元素插入已排序部分的正确位置,接近有序时效率高,时间复杂度。
- 希尔排序:插入排序的改进版,通过间隔比较提升效率,时间复杂度介于和之间。
- 归并排序:分治法递归分割后合并有序子序列,稳定且时间复杂度,需额外空间。
- 快速排序:基于基准值分治,平均时间复杂度,但最坏情况退化为。
- 堆排序:利用堆数据结构排序,原地操作但实现复杂,时间复杂度。
- 计数排序:统计元素出现次数,线性时间复杂度,但仅适用于有限范围整数。
- 桶排序:将数据分到多个桶后分别排序,适合均匀分布数据,时间复杂度。
- 基数排序:按位数逐次排序非负整数,稳定且线性时间复杂度。
总结:选择排序算法需权衡数据规模、稳定性和时空复杂度。例如,小数据可用插入排序,大规模数据优先归并或快速排序,整数数据可尝试计数或基数排序。理解这些算法的特点,能更高效解决实际工程问题。