十大排序算法图解:冒泡、快排、归并对比
排序算法是算法学习的基础。本文介绍十大排序算法。
1. 冒泡排序
void bubbleSort(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
时间复杂度: O(n²) | 空间复杂度: O(1)
2. 选择排序
void selectionSort(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
int minIdx = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[minIdx]) minIdx = j;
}
swap(arr, i, minIdx);
}
}
3. 插入排序
void insertionSort(int[] arr) {
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
int key = arr[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j--;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
4. 快速排序
void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
if (low < high) {
int pivot = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pivot - 1);
quickSort(arr, pivot + 1, high);
}
}
时间复杂度: O(n log n) 平均 | 空间复杂度: O(log n)
5. 归并排序
void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {
if (left < right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
mergeSort(arr, left, mid);
mergeSort(arr, mid + 1, right);
merge(arr, left, mid, right);
}
}
时间复杂度: O(n log n) | 空间复杂度: O(n)
排序算法对比
| 算法 | 平均 | 最好 | 最坏 | 空间 | 稳定 |
|---|---|---|---|---|---|
| 冒泡 | O(n²) | O(n) | O(n²) | O(1) | ✅ |
| 选择 | O(n²) | O(n²) | O(n²) | O(1) | ❌ |
| 插入 | O(n²) | O(n) | O(n²) | O(1) | ✅ |
| 快排 | O(n log n) | O(n log n) | O(n²) | O(log n) | ❌ |
| 归并 | O(n log n) | O(n log n) | O(n log n) | O(n) | ✅ |
总结
选择排序算法时,需要考虑数据规模、稳定性要求和空间限制。一般推荐使用快排或归并。