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八大排序算法图解

希赛网 2024-02-13 18:00:53

在计算机科学领域里,排序算法是必须要学习的基础知识。在本文中,我们将会介绍八个不同的排序算法并提供相应的图示,方便读者更好地理解和掌握算法的原理和应用。

1. 冒泡排序:该算法的核心思想是反复遍历需要排序的数列,每次比较相邻的两个数,如果不是按照升序排列就交换这两个数,直到遍历完整个数列为止。该算法的时间复杂度为O(n²)。

![Bubble Sort](https://img-blog.csdn.net/2018041921092664?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvQ0MzMTAyMDY=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/q/50)

2. 选择排序:该算法的核心思想是从数列中选择最小值,将其放置在第一位,再从剩余的数列中选择次小值,依次放置到后面的位置。该算法的时间复杂度为O(n²)。

![Selection Sort](https://gitee.com/csmingming/images/raw/master/img/20210311155632.gif)

3. 插入排序:该算法的核心思想是将一个未排序的数列拆成已排序和未排序两部分,取出未排序部分的第一个值,插入已排序数列的适当位置,继续循环该操作,直到所有的数都被插入到已排序的数列中。该算法的时间复杂度为O(n²)。

![Insertion Sort](https://gitee.com/csmingming/images/raw/master/img/20210311173327.gif)

4. 归并排序:该算法的核心思想是将数列拆分成多个子序列,每个子序列排序后合并成一个有序的序列。该算法的时间复杂度为O(n log n)。

![Merge Sort](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/8061368-658dd432909cbdb3.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)

5. 快速排序:该算法的核心思想是以一个基准值为轴心,将数列拆分成两部分,左边部分的元素都小于基准值,右边部分的元素都大于基准值。在拆分后的两个子数列中重复以上的操作,直到排序完成。该算法的时间复杂度为O(n log n)。

![Quick Sort](https://gitee.com/csmingming/images/raw/master/img/20210311155904.gif)

6. 堆排序:该算法的核心思想是构建一个堆,将堆顶元素(最大值)取出来,将其放置到数列末尾,并将剩下的部分重新构建为一个堆,重复以上操作直到所有的数都排序完成。该算法的时间复杂度为O(n log n)。

![Heap Sort](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/8666376-5ec4f9514dabccb6.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)

7. 计数排序:该算法的核心思想是借助一个辅助序列存储每个数出现的次数,然后构建一个已排序数列。该算法的时间复杂度为O(n + k),其中k为数列中元素的范围。

![Counting Sort](https://gitee.com/csmingming/images/raw/master/img/20210311155543.gif)

8. 桶排序:该算法的核心思想是将数列中的元素分别放入对应的桶中,每个桶内部进行排序,最后将这些桶中的数据依次取出来即可。该算法的时间复杂度为O(n)。

![Bucket Sort](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/8666376-90d34e24c82b402a.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)

综上所述,以上八种排序算法各有特点,应根据具体情况选择合适的算法。虽然堆排序和归并排序时间复杂度相同,但在实际应用中可能存在较大差异。在进行排序操作时,应掌握数组、链表等数据结构的基础知识,以便更好地理解和应用排序算法。

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