排序算法性能和使用场景总结
按平均时间将排序分为四类:
- 平方阶(O(n2))排序,一般称为简单排序,例如直接插入、直接选择和冒泡排序;
- 线性对数阶(O(nlgn))排序,如快速、堆和归并排序;
- O(n1+£)阶排序,£是介于0和1之间的常数,即0<£<1,如希尔排序;
- 线性阶(O(n))排序,如桶、箱和基数排序。
因为不同的排序方法适应不同的应用环境和要求,所以选择合适的排序方法应综合考虑下列因素:
- 待排序的记录数目n;
- 记录的大小(规模);
- 关键字的结构及其初始状态;
- 对稳定性的要求;
- 语言工具的条件;
- 存储结构;
- 时间和辅助空间复杂度等。
不同规模下,排序方法的选择
- 若n较小(如n≤50),可采用直接插入或直接选择排序。当记录规模较小时,直接插入排序较好;否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人,应选直接选择排序为宜。
- 若文件初始状态基本有序(指正序),则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜;
- 若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序。
其他情况
- 简单排序中直接插入最好,快速排序最快,当文件为正序时,直接插入和冒泡均最佳。
- 快速排序是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法,当待排序的关键字是随机分布时,快速排序的平均时间最短;
- 堆排序所需的辅助空间少于快速排序,并且不会出现快速排序可能出现的最坏情况。这两种排序都是不稳定的。
- 若要求排序稳定,则可选用归并排序。
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