后端-数据结构和算法|青训营笔记

90 阅读2分钟

这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第5篇笔记

青训营

01 为什么要学习数据结构和算法

数据结构和算法几乎存在于程序开发中的所有地方。

什么是最快的排序算法?

Python-timesort

C++-introsort

Rust-pdqsort

Go的排序算法又没有提升空间?

Go(<=1.18)-introsort

Go 1.19默认的排序算法在某些常见场景中比之前的算法快~10倍

02 经典排序算法

Insert Sort 插入排序

将元素不断插入已经排序好的array中。

最优的时间复杂度为:O(n)

最坏的时间复杂度为:O(n^2)

平均时间复杂度:O(n^2)

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)

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小的两个序列

最优的时间复杂度为:O(n*logn)

最坏的时间复杂度为:O(n^2)

平均时间复杂度:O(n*logn)

缺点:最坏时间复杂度高达O(n^2)

优点:平均时间度为O(n*logn)

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 最优的时间复杂度为:O(n*logn)

最坏的时间复杂度为:O(n*logn)

平均时间复杂度:O(n*logn)

缺点:最坏情况时间复杂度高达O(n*logn)

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”

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
  • 堆排序速度于最快算法差距不大

03 从零开始打造pdqsort