这是我参与【第五届青训营】伴学笔记创作活动的第8天
一、本堂课重点
本节将主要介绍经典数据结构与算法相关领域在工业界最近进展，同时将重点解读经典排序算法，分析其原理及特点。
- 插入排序
- 快速排序
- 堆排序
二、详细知识
1、插入排序
原理：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：
- Best：O(n)
- Avg:O(n^2)
- Worst:O(n^2)
优点：最好情况时间复杂度为O(n)
缺点：平均和最坏情况的时间复杂度高达O(n^2)
2、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
时间复杂度：
- Best：O(n*logn)
- Avg:O(n*logn)
- Worst:O(n^2)
缺点：平均和最坏情况的时间复杂度高达O(n^2)
3、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：
- Best：O(n*logn)
- Avg:O(n*logn)
- Worst:O(n^2)
缺点：最好情况的时间复杂度高达O(n*logn)
【总结】
实际场景中
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）
random：
结论：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
sorted：
结论：插入排序在序列已经有序的情况下最快
总结：
- 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
