十大经典排序算法动画与解析

排序算法是《数据结构与算法》中最基本的算法之一。

 

排序算法可以分为内部排序和外部排序。内部排序是数据记录在内存中进行排序。而外部排序是因排序的数据很大，一次不能容纳全部的排序记录，在排序过程中需要访问外存。

 

常见的内部排序算法有：插入排序、希尔排序、选择排序、冒泡排序、归并排序、快速排序、堆排序、基数排序等。

 

用一张图概括：

关于时间复杂度：

1. 平方阶 (O(n2)) 排序 各类简单排序：直接插入、直接选择和冒泡排序；

2. 线性对数阶 (O(nlog2n)) 排序 快速排序、堆排序和归并排序；

3. O(n1+§)) 排序，§ 是介于 0 和 1 之间的常数。 希尔排序；

4. 线性阶 (O(n)) 排序 基数排序，此外还有桶、箱排序。

关于稳定性：

1. 稳定的排序算法：冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序；

2. 不是稳定的排序算法：选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。

一、冒泡排序

1.1 算法步骤

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

• 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。

• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

• 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

1.2 动画演示

冒泡排序动画演示

1.3 参考代码

1// Java 代码实现
2public class BubbleSort implements IArraySort {
3
4    @Override
5    public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
6        // 对 arr 进行拷贝，不改变参数内容
7        int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);
8
9        for (int i = 1; i