排序算法总结[2]_冒泡、直接插入和希尔排序

排序算法总结[2]

标签（逗号分隔）： 排序、算法、Java

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一、冒泡排序

冒泡排序是最简单的排序算法了，基本思路是：相邻元素两两比较，每次得出一个最大（最小）的冒出即可

• 时间复杂度：
  平均和最坏是：O(N^2)
  最好是：O(N)---算法需要改进，记录每次要不要交换即可
• 空间复杂度：O(1)
• 稳定性：稳定
• 冒泡排序效率极其低下，在数据量很小的时候拿来玩玩还可以

void bubbleSort(int[] arr]){
    if(arr==null)throw new NullPointerException();
    if(arr.length<2)return;
    boolean didSwap;
    for(int i=arr.length-1;i>0;--i){
        didSwap=false;
        for(int j=0;j<i;++j){
            if(arr[j]>arr[j+1]){
                int tmp=arr[j];
                arrr[j]=arr[j+1];
                arr[j+1]=arr[j]; //避免函数调用以提高效率
                didSwap=true;
            }
        }
        if(didSwap==false)return;//不需要再比较了
    }
}

二、插入排序

在数据量不大的时候可以使用插入排序，基本思路是：将数组看做已排序区域和未排序区域，每次从未排序区域取一个数据插入排序区域的正确位置即可。

• 时间复杂度：
  最坏和平均：O(N^2)
  最好是：O(N)，输入是排序的数据，每次只需和前一个元素比较即可
• 空间复杂度：O(1)
• 稳定性：稳定
• 使用：在优化快排的一种策略中，就是选择在数据量较小(n<10)时使用插入排序来完成即可。**

void insertSort(int[] arr){
    if(arr==null)throw new NullPointerException();
    if(arr.length<=1)return;
    for(int i=1;i<arr.length;i++){
        int j,tmp=arr[i];
        for(j=i;j>0 && arr[j-1]>tmp;--j){
            arr[j]=arr[j-1]; //插入到前面正确的位置上
        }
        arr[j]=tmp;
    }
}

三、希尔排序

希尔排序又称为缩小增量排序，基本思路：选定一个由大到小的增量序列，每次以一个增量为基准使用直接插入排序。
根据选定的增量序列，时间复杂度可能会不同:
参考：《数据结构与算法分析_C语言描述》 P170 作者：Mark Allen Weiss

• Hibbard序列的最坏时间复杂度是：O(N^(3/2))
• Sedgwick提出了其他的序列，最坏可以达到O(N^(4/3))
  下面是一个参考代码：