数组排序——练习题详解

对数组进行排序意味着按照特定的顺序排列数组中的元素。通常,我们对数组进行排序是为了将其元素按升序或降序排列。

问题陈述:给定一个整数数组 arr,我们的任务是将数组按升序排序并返回,且不能使用任何内置函数。
示例:

> 输入: arr = [5, 2, 4, 3, 1]

> 输出: [1, 2, 3, 4, 5]

>

>

> 输入: arr = [1, 2, 2, 1, 3, 5, 4]

> 输出: [1, 1, 2, 2, 3, 4, 5]

常见的排序算法:

  • 冒泡排序:冒泡排序是最简单的排序算法,它通过反复交换相邻的元素(如果它们的顺序错误)来工作。由于平均和最坏情况下的时间 complexity 相当高,该算法不适合大型数组。
  • 选择排序:选择排序是另一种排序技术,我们在每次迭代中找到最小元素,并将其从第一个索引开始放置在数组中。因此,选择排序也被分为已排序和未排序的子数组。
  • 插入排序:插入排序的工作方式类似于我们在手中整理扑克牌的方式。数组在逻辑上被分为已排序和未排序两部分。从未排序部分选取数值并放置到已排序部分的正确位置。
  • 归并排序:这是一种基于分治法范式的排序算法。在该算法中,数组被反复分成两个相等的半区,然后以排序的方式合并它们。
  • 快速排序:这是一种基于分治方法的排序算法,其中通过选择一个 pivot 元素(从数组中选择的元素)将数组划分为子数组。
  • 堆排序:堆排序是一种基于二叉堆数据结构的比较型排序技术。它类似于选择排序,我们首先找到最小元素并将其放在开头。对剩余元素重复相同的过程。
  • 计数排序:计数排序是一种基于特定范围之间键值的排序技术。它通过计算具有不同键值的元素数量(一种哈希方式)来工作。然后进行一些算术运算以计算每个元素在输出序列中的位置。

要了解有关所有其他类型排序算法的更多信息,请参考以下文章:

排序算法的比较

排序算法复杂度

最好情况

平均情况

最坏情况

内存占用

稳定性

使用方法 —

— 快速排序

N logN

N logN

N2

N

分区 归并排序

N logN

N logN

N * logN

N

合并 堆排序

N logN

N logN

N * logN

1

选择 插入排序

N

N2

N2

1

插入 选择排序

N2

N2

N2

1

选择 冒泡排序

N

N2

N2

1

交换 计数排序

N+K

N+K

N+K

N+K

哈希

排序算法的实现:

下面是一个使用冒泡排序算法对数组进行排序的简单实现:

C++


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C


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