現(xiàn)在我們分析一下8種排序算法的穩(wěn)定性。
(請(qǐng)網(wǎng)友結(jié)合前面的排序基本思想來(lái)理解排序的穩(wěn)定性(8種排序的基本思想已經(jīng)在前面說(shuō)過(guò),這里不再贅述)不然可能有些模糊)
(1)直接插入排序:一般插入排序,比較是從有序序列的最后一個(gè)元素開始,如果比它大則直接插入在其后面,否則一直往前比。如果找到一個(gè)和插入元素相等的,那么就插入到這個(gè)相等元素的后面。插入排序是穩(wěn)定的。
(2)希爾排序:希爾排序是按照不同步長(zhǎng)對(duì)元素進(jìn)行插入排序,一次插入排序是穩(wěn)定的,不會(huì)改變相同元素的相對(duì)順序,但在不同的插入排序過(guò)程中,相同的元素可能在各自的插入排序中移動(dòng),穩(wěn)定性就會(huì)被破壞,所以希爾排序不穩(wěn)定。
(3)簡(jiǎn)單選擇排序:在一趟選擇,如果當(dāng)前元素比一個(gè)元素小,而該小的元素又出現(xiàn)在一個(gè)和當(dāng)前元素相等的元素后面,那么交換后穩(wěn)定性就被破壞了。光說(shuō)可能有點(diǎn)模糊,來(lái)看個(gè)小實(shí)例:858410,第一遍掃描,第1個(gè)元素8會(huì)和4交換,那么原序列中2個(gè)8的相對(duì)前后順序和原序列不一致了,所以選擇排序不穩(wěn)定。
(4)堆排序:堆排序的過(guò)程是從第n/2開始和其子節(jié)點(diǎn)共3個(gè)值選擇最大(大頂堆)或者最小(小頂堆),這3個(gè)元素之間的選擇當(dāng)然不會(huì)破壞穩(wěn)定性。但當(dāng)為n/2-1, n/2-2, ...這些父節(jié)點(diǎn)選擇元素時(shí),有可能第n/2個(gè)父節(jié)點(diǎn)交換把后面一個(gè)元素交換過(guò)去了,而第n/2-1個(gè)父節(jié)點(diǎn)把后面一個(gè)相同的元素沒(méi)有交換,所以堆排序并不穩(wěn)定。
(5)冒泡排序:由前面的內(nèi)容可知,冒泡排序是相鄰的兩個(gè)元素比較,交換也發(fā)生在這兩個(gè)元素之間,如果兩個(gè)元素相等,不用交換。所以冒泡排序穩(wěn)定。
(6)快速排序:在中樞元素和序列中一個(gè)元素交換的時(shí)候,很有可能把前面的元素的穩(wěn)定性打亂。還是看一個(gè)小實(shí)例:6 4 4 5 4 7 8 9,第一趟排序,中樞元素6和第三個(gè)4交換就會(huì)把元素4的原序列破壞,所以快速排序不穩(wěn)定。
(7)歸并排序:在分解的子列中,有1個(gè)或2個(gè)元素時(shí),1個(gè)元素不會(huì)交換,2個(gè)元素如果大小相等也不會(huì)交換。在序列合并的過(guò)程中,如果兩個(gè)當(dāng)前元素相等時(shí),我們把處在前面的序列的元素保存在結(jié)果序列的前面,所以,歸并排序也是穩(wěn)定的。
(8)基數(shù)排序:是按照低位先排序,然后收集;再按照高位排序,然后再收集;依次類推,直到最高位。有時(shí)候有些屬性是有優(yōu)先級(jí)順序的,先按低優(yōu)先級(jí)排序,再按高優(yōu)先級(jí)排序,最后的次序就是高優(yōu)先級(jí)高的在前,高優(yōu)先級(jí)相同的低優(yōu)先級(jí)高的在前;鶖(shù)排序基于分別排序,分別收集,所以是穩(wěn)定的。
8種排序的分類,穩(wěn)定性,時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度總結(jié):