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常见的排序算法及分类对比

虽然在竞赛和编程语言中用到的排序算法主要是时间复杂度为 O ( n log ⁡ n ) O(n \log n) O(nlogn) 的高效算法,但作为算法学习,我们要从简单到复杂,认识常见的排序算法,并理解其算法思想。本文列出几乎所有的排序算法并进行分类对比。

排序算法总表

以下是一个对比表格,涵盖几乎所有常用的排序算法:

名称算法思想平均时间
复杂度
最优时间
复杂度
最坏时间
复杂度
空间
复杂度
稳定排序内排序原地排序比较排序备注
冒泡排序相邻交换,逐步冒泡 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) O ( n ) O(n) O(n) O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) O ( 1 ) O(1) O(1)可优化(如鸡尾酒排序),不适合大数据。
选择排序每次选择最小/最大元素 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) O ( 1 ) O(1) O(1)简单实现,适合小规模数据。
插入排序构建局部有序序列 ( 像抓牌 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) O ( n ) O(n) O(n) O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) O ( 1 ) O(1) O(1)基于简单插入的排序,针对字符串可以折半插入。
希尔排序
Shell Sort
改进插入分组和逐步缩小间隔 O ( n 1.5 ) O(n^{1.5)} O(n1.5) O ( n log ⁡ n ) O(n \log n) O(nlogn) O

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