排序
最快的排序算法
python :-timsort
c++ -introsort
rust -pdqsort
经典排序算法
| 算法 | 最优情况复杂度 | 平均复杂度 | 最差复杂度 |
|---|---|---|---|
| 插入排序 | O(n) | O(n²) | O(n²) |
| 快速排序 | O(nlogn) | O(nlogn) | O(n²) |
| 堆排序 | O(nlogn) | O(nlogn) | O(nlogn) |
- 插入排序在短序列速度最快
- 快速排序在其他情况速度最快
- 堆排序和长度关系不大
快速排序
- 选择数组中间数作为基数,并从数组中取出此基数
- 准备两个数组容器,遍历数组,逐个与基数比对,较小的放左边容器,较大的放右边容器;
- 递归处理两个容器的元素,并将处理后的数据与基数按大小合并成一个数组,返回。
let quickSort = function (arr) {
// 递归出口就是数组长度为1
if (arr.length <= 1) return arr
//获取中间值的索引,使用Math.floor向下取整;
let index = Math.floor(arr.length / 2)
// 使用splice截取中间值,第一个参数为截取的索引,第二个参数为截取的长度;
// 如果此处使用pivot=arr[index]; 那么将会出现无限递归的错误;
// splice影响原数组
let pivot = arr.splice(index, 1)[0],
left = [],
right = [];
console.log(pivot)
console.log(arr)
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
if (pivot > arr[i]) {
left.push(arr[i])
} else {
right.push(arr[i])
}
}
return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right));
}
归并排序
「时间复杂度: O(nlog(n))」
思路
- 将一个数组拆成A、B两个小组,两个小组继续拆,直到每个小组只有一个元素为止。
- 按照拆分过程逐步合并小组,由于各小组初始只有一个元素,可以看做小组内部是有序的,合并小组可以被看做是合并两个有序数组的过程。
- 对左右两个小数列重复第二步,直至各区间只有1个数。
const merge = (left, right) => { // 合并数组
let result = []
// 使用shift()方法偷个懒,删除第一个元素,并且返回该值
while (left.length && right.length) {
if (left[0] <= right[0]) {
result.push(left.shift())
} else {
result.push(right.shift())
}
}
while (left.length) {
result.push(left.shift())
}
while (right.length) {
result.push(right.shift())
}
return result
}
let mergeSort = function (arr) {
if (arr.length <= 1)
return arr
let mid = Math.floor(arr.length / 2)
// 拆分数组
let left = arr.slice(0, mid),
right = arr.slice(mid);
let mergeLeftArray = mergeSort(left),
mergeRightArray = mergeSort(right)
return merge(mergeLeftArray, mergeRightArray)
}
let arr = [2, 9, 6, 7, 4, 3, 1, 7, 0, -1, -2]
console.log(mergeSort(arr))
插入排序
顾名思义:通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。
「时间复杂度: O(n*n)」
思路
- 从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序;
- 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描;
- 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置;
- 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置;
- 重复步骤2~5。
选择排序
思路:每一次从待排序的数组元素中选择最大(最小)的一个元素作为首元素,直到排完为止
「时间复杂度O(n*n)」
思路
- 有n个数,需要排序n-1次
- 第一次选择最小值,放在第一位
- 第二次选择最小值,放在第二位
- …..重复该过程
- 第n-1次选择最小值,放在第n-1位
pdqsort
在不同条件下都拥有不错的性能。
对于短序列(长度为12——32)我们使用插入排序,其他情况使用快速排序,如果快速排序表现不佳,那么使用堆排序。