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各种排序算法的比较

下面是一个 Markdown 表格,展示了各种常用算法的时间复杂度、空间复杂度和稳定性的比较:

算法时间复杂度(平均情况)时间复杂度(最坏情况)空间复杂度稳定性
冒泡排序O(n2)O(n^2)O(n2)O(n^2)O(1)O(1)稳定
选择排序O(n2)O(n^2)O(n2)O(n^2)O(1)O(1)不稳定
插入排序O(n2)O(n^2)O(n2)O(n^2)O(1)O(1)稳定
快速排序O(nlogn)O(nlogn)O(n2)O(n^2)O(logn)O(logn)不稳定
归并排序O(nlogn)O(nlogn)O(nlogn)O(nlogn)O(n)O(n)稳定
堆排序O(nlogn)O(nlogn)O(nlogn)O(nlogn)O(1)O(1)不稳定
计数排序O(n+k)O(n+k)O(n+k)O(n+k)O(k)O(k)稳定
桶排序O(n+k)O(n+k)O(n2)O(n^2)O(n+k)O(n+k)稳定
基数排序O(nk)O(nk)O(nk)O(nk)O(n+k)O(n+k)稳定
希尔排序O(nlogn)O(nlogn)O(n2)O(n^{2})O(1)O(1)不稳定

下面展示了各种排序算法的适用场景和不适用场景:

算法适用场景不适用场景
冒泡排序- 数据量较小 - 需要稳定排序的场景- 数据量较大 - 时间复杂度要求较高的场景
选择排序- 数据量较小 - 不需要稳定排序的场景- 数据量较大 - 时间复杂度要求较高的场景
插入排序- 数据量较小 - 部分有序的场景 - 对于小规模数据的排序效果较好- 数据量较大 - 时间复杂度要求较高的场景
快速排序- 数据量较大 - 需要快速排序的场景- 数据量较小 - 对于完全有序的数据排序效果较差
归并排序- 数据量较大 - 需要稳定排序的场景- 数据量较小 - 需要原地排序(不使用额外空间)的场景
堆排序- 数据量较大 - 需要原地排序(不使用额外空间)的场景- 数据量较小 - 需要稳定排序的场景
计数排序- 数据量较大 - 数据范围较小且已知的场景- 数据范围较大或未知的场景
桶排序- 数据量较大 - 数据分布较均匀的场景- 数据分布不均匀的场景 - 数据量较小
基数排序- 数据量较大 - 数据为非负整数的场景- 数据量较小 - 数据包含负数或小数的场景 - 数据范围较大
希尔排序- 数据量较大 - 数据随机性较大分布不均- 数据量较小 - 数据基本有序

这个表格列出了常见的排序算法,并说明了它们的适用场景和不适用场景。适用场景包括数据量大小、稳定性要求、数据分布情况等因素。不适用场景包括数据量较小、时间复杂度要求较高、需要原地排序等因素。请注意,这里的适用场景和不适用场景是一般情况下的建议,具体情况可能会因为算法的实现方式和具体需求而有所不同。