文章目录
- 一、时间性能
- 二、空间性能
- 三、排序方法的稳定性能
- 四、关于排序方法的时间复杂度的下限
一、时间性能
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按照平均时间性能来分,有三类排序方法:
- 时间复杂度为 ==O(nlogn)==的方法有:
- 快速排序、堆排序、归并排序,其中以快速排序最好;
- 时间复杂度为 O(n2) 的有:
- 直接插入排序、冒泡排序、简单选择排序。
- 其中以直接插入为最好,特别是对那些对关键字近似有序的记录系列尤为如此;
- 时间复杂度为 O(n) 的排序方法只有:基数排序。
- 时间复杂度为 ==O(nlogn)==的方法有:
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当待排序记录序列按关键字顺序有序时:
- 直接插入排序和冒泡排序能达到 O(n) 的时间复杂度;
- 而对于快速排序而言,这是最不好的情况,此时的时间性能退化为 O(n2),因此是应该尽量避免的情况。
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简单选择排序、堆排序、归并排序的时间性能不随记录序列中关键字的分布而改变。
二、空间性能
指的是排序过程中所需的辅助空间大小
- 所有的简单排序方法(包括:直接插入、冒泡、简单选择)和堆排序的空间复杂度为 O(1)。
- 快速排序为 O(logn),为栈所需要的辅助空间。
- 归并排序所需辅助空间最多,其空间负复杂度为 O(n)。
- 链式基数排序需要另外设置队列首尾指针,则空间复杂度为 O(rd)。
三、排序方法的稳定性能
- 稳定的排序方法指的是,对于两个关键字相等的记录,他们在序列中的相对位置,在排序之前和经过排序之后,没有改变。
- 当对多关键字的记录序列进行 LSD 方法排序时,必须采用稳定的排序方法。
- 对于不稳定的排序方法,只要能举出一个实例说明即可。
- 快速排序和堆排序是不稳定的排序方法。
四、关于排序方法的时间复杂度的下限
- 本章讨论的各种排序方法,除了基数排序之外,其他方法都是基于比较关键字进行排序的排序方法,可以证明,这类排序法可能达到的最快时间复杂度为 O(nlogn)。
- 基数排序不是基于“比较关键字”的排序方法,所以它不受这个限制。
- 可以用一棵判定树来描述这类基于比较关键字进行排序的排序方法。