这是我参与「第三届青训营-后端场」笔记创作活动的的第4篇笔记

1 经典排序算法

1.1 Insertion Sort 插入排序

将元素不断插入已经排序好的 array 中

• 起始只有一个元素 5，其本身是一个有序序列
• 后续元素插入有序序列中，即不断交换，直到找到第一个比其小的元素

时间复杂度

• 缺点

  • 平均和最坏情况的时间复杂度高达 O(n^2)

• 优点

  • 最好情况时间复杂度为 O(n)

1.2 Quick Sort 快速排序

分治思想，不断分割序列直到序列整体有序

• 选定一个 pivot(轴点)
• 使用 pivot 分割序列，分成元素比 pivot 大 和元素比 pivot 小两个序列

时间复杂度

• 缺点

  • 最坏情况的时间复杂度高达 O(n^2)

1.3 Heap Sort 堆排序

利用堆的性质形成的排序算法

• 构造一个大顶堆
• 将根节点（最大元素）交换到最后一个位置，调整整个堆，如此反复

时间复杂度

• 缺点

  • 最好情况的时间复杂度高达 O(n*logn)

• 优点

  • 最坏的情况也是 O(n*logn)

1.4 经典算法理论印象

• 插入排序平均和最坏情况时间复杂度都是 O(n^2)，性能不好
• 快速排序整体性能处于中间层次
• 堆排序性能稳定，“众生平等”

1.5 实际场景 benchmark

根据序列元素排列情况划分

• 完全随机的情况（random）
• 有序/逆序的情况（sorted/reverse）
• 元素重复度较高的情况（mod8)

在此基础上，还需要根据序列长度的划分（16/128/1024）

Benchmark-random

• 插入排序在短序列中速度最快
• 快速排序在其他情况中速度最快
• 堆排序速度与最快算法差距不大

Benchmark-sorted

• 插入排序在序列已经有序的情况下最快

1.6 实际场景 benchmark 结论

• 所有短序列和元素有序情况下，插入排序性能最好
• 在大部分的情况下，快速排序有较好的综合性能
• 几乎在任何情况下，堆排序的表现都比较稳定