排序

排序：按照某个或某些关键字的大小，递增或递减排列起来的操作。

稳定性：假定在待排序的记录序列中，存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些记录的相对次序保持不变，即在原序列中，r[i] = r[j]，且r[i]在r[j]之前，而在排序后的序列中，r[i]仍在r[j]之前，则称这种排序算法是稳定的，否则称为不稳定的。

内部排序：数据元素全部放在内存中的排序

外部排序：数据元素太多，不能同时放在内存中，根据排序过程的要求不能在内外存之间移动数据的排序。

常见的排序算法

常见的排序算法有：

插入排序：直接插入排序

希尔排序

选择排序：选择排序

堆排序

交换排序：冒泡排序

快速排序

归并排序：归并排序

常见排序算法的实现：

插入排序

直接插入排序是一种简单的插入排序法，其基本思想是：

把待排序的记录按其关键码值的大小逐个插入到一个已经排好序的有序序列中，直到所有的记录插入完为止，得到一个新的有序序列。比如我们打扑克时，就用了插入排序的思想

直接插入排序

当插入第i个元素时，前面(i-1)个数据都已经排好序，此时用第i个元素的排序码与前面的所有元素的排序码依(i-1)，(i-2)......的顺序进行比较，找到插入位置即将该元素插入，原来该位置上的元素顺序后移

插入排序的特性总结：

1.元素集合越接近有序，直接插入排序算法的时间效率越高

2.时间复杂度：O(N^2)

3.空间复杂度：O(1)，它是一种稳定的排序算法

4.稳定性：稳定

希尔排序

希尔排序法又称缩小增量法。

希尔排序的基本思想是：先选定一个整数，把待排序文件中所有记录分成几个组，所有距离为x的记录分在同一组内，并对每一组内的记录进行排序，然后，取，重复上述分组和排序的工作。当达到=1时，所有记录在统一组内排好序

希尔排序的特性总结：

1.希尔排序是对直接插入排序的优化

2.当gap > 1时，都是预排序，目的是让数组更接近于有序。当gap==1时，数组已经接近有序了，这样就会很快。这样整体而言，可以达到优化的效果，我们实现以后可以进行性能测试对比

3.希尔排序的时间复杂度不好计算，因为gap的取值方法很多，很难去计算，因此在好些树中给出的希尔排序的时间复杂度都不固定

4.稳定性：不稳定

选择排序

基本思想：每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。

直接选择排序

1.在元素集合array[i]到array[n-1]中选择关键码最大（小）的数据元素

2.若它不是这组元素中的最后一个（第一个）元素，则它与这组元素中的最后一个（第一个）元素交换

3.在剩余的array[i]到array[n-2]（array[i+1]到array[n-1]）集合中，重复上述步骤，知道集合剩余1个元素

直接选择排序的特性总结：

1.直接选择排序思考非常好理解，但效率不是很好，实际中很少使用

2.时间复杂度：O(N^2)

3.空间复杂度：O(1)

4.稳定性：不稳定

堆排序

堆排序是指利用堆积树（堆）这种数据结构所设计的一种排序算法，它是选择排序的一种。它是通过堆来进行选择数据。需要注意的是排升序要建大堆，排降序要建小堆。

直接选择排序的特性总结：

1.堆排序使用堆来选数，效率高了很多

2.时间复杂度：O(N*logN)

3.空间复杂度：O(1)

4.稳定性：不稳定

交换排序

基本思想：所谓交换，就是根据序列中两个记录键值的比较结果来对换这两个记录在序列中的位置

交换排序的特点：将键值较大的记录向序列的尾部移动，键值较小的记录向序列的前部移动

冒泡排序

冒泡排序的特性总结：

1.冒泡排序是一种非常容易理解的排序

2.时间复杂度：O(N^2)

3.空间复杂度：O(1)

4.稳定性：稳定

快速排序

快速排序是一种二叉树结构的交换排序方法，其基本思想为：任取待排序元素序列中的某元素作为基准值，按照该排序码将待排序集合分割成两子序列，左子序列所有元素均小于基准值，右子序列中所有元素均大于基准值，然后最左右子序列重复该过程，直到所有元素都排列在相应位置上为止。

// 假设按照升序对array数组中[left, right)区间中的元素进行排序

void QuickSort(int array[], int left, int right)

{

if(right - left <= 1)

return;

// 按照基准值对array数组的 [left, right)区间中的元素进行划分

int div = partion(array, left, right);

// 划分成功后以div为边界形成了左右两部分 [left, div) 和 [div+1, right)

// 递归排[left, div)

QuickSort(array, left, div);

// 递归排[div+1, right)

QuickSort(array, div+1, right);