7种常见排序方法总结

大话数据结构第九章读书笔记

排序分类

本章共有七种排序算法，按排序过程中借助的主要操作，分成以下几种：

• 插入排序类：直接插入排序，希尔排序
• 选择排序类：简单选择排序，堆排序
• 交换排序类：冒泡排序，快速排序
• 归并排序类：归并排序

从简单性来看，非为

• 简单算法：冒泡，简单选择，直接插入
• 改进算法：希尔（直接插入的升级），堆（简单选择的升级），归并，快速（冒泡的升级）

性能比较

总结分析

时间复杂度

从平均情况看，最后3种改进算法要胜过希尔排序，并远远胜于前3种简单算法。

从最好情况看，反而冒泡和直接插入排序更胜一筹，也就是说，如果排序总是基本有序，反而不应该考虑4种复杂的改进算法。

从最坏情况看，堆排序与归并排序又强过排序以及其他简单排序。

空间复杂度

归并排序强调要马跑得快，就得给马吃个饱。快速排序也有相应的空间要求，反而堆排序等却都是少量索取，大量付出，对空间要求是O(1)。如果执行算法的软件所处的环境非常在乎内存使用量的多少时，选择归并排序和快速排序就不是一个很好的选择了。

稳定性

从稳定性来看，归并排序独占鳌头，对于非常在乎排序稳定性的应用中，归并排序是个好算法。

待排序数量

从待排序记录的个数来说，其记录个数n越小，采用简单排序方法越合适。反之，n越大，采用改进排序方法越合适。这也就是我们为什么要对快速排序优化时，增加了一个阈值，低于阈值时唤作直接插入排序的原因。

简单选择排序似乎没什么用，但是，如果记录的关键字本身信息量比较大（例如，关键字都是数十位的数字），此时表明其占用存储空间很大，这样移动记录所花费的时间越多，根据上表，此时简单选择排序就变得非常有优势，
原因在于它是通过大量比较后选择明确记录进行移动，有的放矢。

总之，从综合各项指标来说，经过优化的快速排序是性能最好的排序算法，但是不同的场合我们也应该考虑使用不同的算法来应对。