各大排序算法优缺点对比

  我这里只总结各大算法知识的要点，如果你想看看算法思想和实现代码，网上的其他博客都很喜欢贴大段代码和文本，可以自己去看。

 

  （如果出错，请指正！感激不尽！）

 

一.三大简单、慢速排序算法

 

 

平均

最好

最坏

辅助存储

稳定性

直接插入

n^2

n

n^2

1

稳定

直接选择

n^2

n^2

n^2

1

不稳定

直接交换（冒泡）

n^2

n

n^2

1

稳定

 

我省略了O,如：上面的n^2其实是O(n^2)的意思

这三种算法的共同优点都是简单，共同缺点都是慢。

 

 

优点

缺点

直接插入

 

比较次数越少，移动次数越多

直接选择

 

 

直接交换（冒泡）

 

每次只移动相邻两个元素

 

 

二.希尔排序

                 n^1.3         n           n^2          1                不稳定

   希尔排序中，算法的效率很大程度由增量决定，而一个合适的增量的选择需要大量的经验。

 

 

三.堆排序

              nlog2n        nlog2n        nlog2n               1          不稳定

        nlog2n的2是下标，在这里不知道怎么设置，大家应该了解。

    它比快速排序的优点：在最坏情况下它的性能很优越

    它比归并排序的有点：使用的辅助存储少

    它的缺点： 不适合太小的待排序列（因为他需要建堆）；不稳定，不适合对象的排序

 

四.快速排序、归并排序（最常用的排序算法）

 

平均

最好

最坏

辅助存储

稳定性

快速排序

nlog2n

nlog2n

n^2

1

不稳定

归并排序

nlog2n

nlog2n

nlog2n

n

稳定

       （分治法思想）

 

PS：二者各自的特点。

         快速排序最快的排序算法，缺点是不稳定，不适合对象排序；

         归并排序第二块的算法，缺点是辅存很大，适合对象排序；

PS：快速排序递归堆栈空间的占用：

        最优的情况下空间复杂度为：O(logn)  ；每一次都平分数组的情况

    最差的情况下空间复杂度为：O(n )；退化为冒泡排序的情况

PS：一个排整数的测试：

         在笔记本上跑的，对1024*1024个随机整数排序，快速排序比合并排序快3到4倍。

         [05.0813:40:22] INFO: Performance Check: Quick Sort 1048576 Elements., took 94 ms

         [05.0813:40:22] INFO: Performance Check: Merge Sort 1048576 Elements., took 437 ms

 

五.以Java 集合类的sort()排序为例子（jdk不同版本sort（）实现也不同）

   1.JDK6中的排序是基于传统的归并排序做了部分优化，这两个优化都很简单，实际上效率并未提高多少。所以在JDK7中将其替换为TimSort。

 

   2.JDK 7中，内部实现换成了TimSort，其对对象间比较的实现要求更加严格,

         (1)传入的待排序数组若小于阈值MIN_MERGE（Java实现中为32，Python实现中为64），则调用binarySort，这是一个不包含合并操作的 mini-TimSort。二分查找/折半插入查找，

从数组开始处找到一组连接升序或严格降序（找到后翻转）的数。

         (2)否则， 不断二分，直到小于阈值，然后插入排序；

         TimSort算法是一种起源于归并排序和插入排序的混合排序算法

 

   3.在jdk8中，如果你看过源码就会知道，其实针对不同的情况使用了不同的排序算法，简单罗列下：

         (1).如果是简单对象数据，例如int，double，且数组长度在一定阀值内，则使用快排，如果在阀值外，则用归并的变种；

         (2).如果是复杂对象数组，则如果数组长度在一定阀值以内，则使用折半插入排序，如果长度在阀值外，则使用归并法，但是如果归并二分后小于阀值了，则在内部还是会使用折半插入排序。。。以上只是大概

    大家一定注意到了，阈值以外需要使用归并，因为快排使用递归，如果待排序列太大的话，堆栈可能会溢出；而归并排序不存在此问题；

 

    我查阅了jdk8的新功能，其中好像并没有关于sort()的更新，这样说来，jdk7和8应该在sort()上没有区别才对；但是我在知乎上找到了关于jdk8 的sort()描述，好像还有很多人同意的样子，所以我就把他的言论给贴了过来。

   后来这一块还是没弄明白，发了个求助的帖子，有了结果后，我会修改这个博文的。若是有高手看到此处，还望不吝赐教啊！