十大经典排序算法(动图演示)

作者 | 修罗神·唐三
来源 | urlify.cn/bMfUnu
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0、算法概述0.1 算法分类十种常见排序算法可以分为两大类:

    • 比较类排序:通过比较来决定元素间的相对次序 , 由于其时间复杂度不能突破O(nlogn) , 因此也称为非线性时间比较类排序 。
    • 非比较类排序:不通过比较来决定元素间的相对次序 , 它可以突破基于比较排序的时间下界 , 以线性时间运行 , 因此也称为线性时间非比较类排序 。
0.3 相关概念
  • 稳定:如果a原本在b前面 , 而a=b , 排序之后a仍然在b的前面 。
  • 不稳定:如果a原本在b的前面 , 而a=b , 排序之后 a 可能会出现在 b 的后面 。
  • 时间复杂度:对排序数据的总的操作次数 。 反映当n变化时 , 操作次数呈现什么规律 。
  • 空间复杂度:是指算法在计算机
内执行时所需存储空间的度量 , 它也是数据规模n的函数 。1、冒泡排序(Bubble Sort)冒泡排序是一种简单的排序算法 。 它重复地走访过要排序的数列 , 一次比较两个元素 , 如果它们的顺序错误就把它们交换过来 。 走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换 , 也就是说该数列已经排序完成 。 这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端 。1.1 算法描述
  • 比较相邻的元素 。 如果第一个比第二个大 , 就交换它们两个;
  • 对每一对相邻元素作同样的工作 , 从开始第一对到结尾的最后一对 , 这样在最后的元素应该会是最大的数;
  • 针对所有的元素重复以上的步骤 , 除了最后一个;
  • 重复步骤1~3 , 直到排序完成 。
1.2 动图演示
十大经典排序算法(动图演示)文章插图
1.3 代码实现 1 function bubbleSort(arr) { 2varlen = arr.length; 3for(vari = 0; i < len - 1; i++) { 4for(varj = 0; j < len - 1 - i; j++) { 5if(arr[j] > arr[j+1]) {// 相邻元素两两对比 6vartemp = arr[j+1];// 元素交换 7arr[j+1] = arr[j]; 8arr[j] = temp; 9}10}11}12returnarr;13 }2、选择排序(Selection Sort)选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法 。 它的工作原理:首先在未排序序列中找到最小(大)元素 , 存放到排序序列的起始位置 , 然后 , 再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素 , 然后放到已排序序列的末尾 。 以此类推 , 直到所有元素均排序完毕 。2.1 算法描述n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果 。 具体算法描述如下:
  • 初始状态:无序区为R[1..n] , 有序区为空;
  • 第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时 , 当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n) 。 该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R[k] , 将它与无序区的第1个记录R交换 , 使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区;
  • n-1趟结束 , 数组有序化了 。
2.2 动图演示
十大经典排序算法(动图演示)文章插图
2.3 代码实现
1 function selectionSort(arr) { 2varlen = arr.length; 3varminIndex, temp; 4for(vari = 0; i < len - 1; i++) { 5minIndex = i; 6for(varj = i + 1; j < len; j++) { 7if(arr[j] < arr[minIndex]) {// 寻找最小的数 8minIndex = j;// 将最小数的索引保存 9}10}11temp = arr[i];12arr[i] = arr[minIndex];13arr[minIndex] = temp;14}15returnarr;16 } 2.4 算法分析表现最稳定的排序算法之一 , 因为无论什么数据进去都是O(n2)的时间复杂度 , 所以用到它的时候 , 数据规模越小越好 。 唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧 。 理论上讲 , 选择排序可能也是平时排序一般人想到的最多的排序方法了吧 。 3、插入排序(Insertion Sort)插入排序(Insertion-Sort)的算法描述是一种简单直观的排序算法 。 它的工作原理是通过构建有序序列 , 对于未排序数据 , 在已排序序列中从后向前扫描 , 找到相应位置并插入 。 3.1 算法描述一般来说 , 插入排序都采用in-place在数组上实现 。 具体算法描述如下:


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