冒泡排序基于比较并交换,基本思路是遍历数据,如果相邻的元素大小不等,则交换它们的位置,如此循环往复,直到数据完全有序。

 Go 语言算法之美—基础排序(go语言排序函数) 语言 算法 第1张

本文转载自微信公众号「roseduan写字的地方」,作者roseduan。转载本文请联系roseduan写字的地方公众号。

录制 rosedb 视频的时候,挖了个坑,说要用 Go 语言实现常见的数据结构和算法,虽然现在这样的文章已经很多了,但是玫瑰哥??有坑必填!只能硬着头皮写了,这个系列,就叫做 Go 语言算法之美吧!

排序是一个十分古老的问题,也是计算机领域很经典的算法问题之一,后续的几篇文章,我将对常见的排序算法进行讲述。

我将会附上完整的代码,并且推荐一些相关的 Leetcode 题目,不仅可以用来学习巩固算法知识,还能够帮助你在面试当中,更加的游刃有余。

本篇文章介绍三种基础排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序。

冒泡排序

冒泡排序基于比较并交换,基本思路是遍历数据,如果相邻的元素大小不等,则交换它们的位置,如此循环往复,直到数据完全有序。

如下图,有测试数据 -2 45 0 11 -9。

 Go 语言算法之美—基础排序(go语言排序函数) 语言 算法 第2张

在第一次遍历当中,会将数据中最大值 45 移动至末尾,然后在除了 45 的数据内再次遍历,将最大值移动至 45 之前。这样遍历完最后一个元素,数据即是有序的了。

下图比较直观的展示了冒泡排序的流程:

 Go 语言算法之美—基础排序(go语言排序函数) 语言 算法 第3张

代码如下:

  1. funcbubbleSort(data[]int){
  2. fori:=0;i<len(data);i++{
  3. forj:=0;j<len(data)-i-1;j++{
  4. ifdata[j]>data[j+1]{
  5. data[j],data[j+1]=data[j+1],data[j]
  6. }
  7. }
  8. }
  9. }

这里有一个小的优化点,如果数据本来就是有序的,例如 1 3 4 5 6 ,遍历一次之后,会发现没有任何数据进行交换,可以提前退出,不用继续进行遍历了,代码上可以进行优化,如下:

  1. funcbubbleSort(data[]int){
  2. swap:=true
  3. fori:=0;i<len(data)&&swap;i++{
  4. swap=false
  5. forj:=0;j<len(data)-i-1;j++{
  6. ifdata[j]>data[j+1]{
  7. data[j],data[j+1]=data[j+1],data[j]
  8. swap=true
  9. }
  10. }
  11. }
  12. }

冒泡排序相关复杂度:

时间复杂度
最坏 O(n2)
最好 O(n)
平均 O(n2)
空间复杂度 O(1)
是否稳定

选择排序

选择排序也很容易理解,对于一个无序的数组,我们每次都从数组中寻找最小值,并把它和第一个元素交换。

如下图,有测试数据 20 12 10 15 2,第一次遍历,寻找到最小值是 2:

 Go 语言算法之美—基础排序(go语言排序函数) 语言 算法 第4张

并将其与数组的第一个元素进行交换:

 Go 语言算法之美—基础排序(go语言排序函数) 语言 算法 第5张

然后在剩下的数据中继续寻找最小值,然后将其与数组第二个元素交换,如此循环往复,直到最后一个数据,这样整个数组便是有序的了。

下面这张动图可以帮助你理解选择排序的整个过程:

 Go 语言算法之美—基础排序(go语言排序函数) 语言 算法 第6张

代码实现:

  1. funcselectionSort(data[]int){
  2. fori:=0;i<len(data)-1;i++{
  3. min:=i
  4. forj:=i+1;j<len(data);j++{
  5. ifdata[j]<data[min]{
  6. min=j
  7. }
  8. }
  9. data[i],data[min]=data[min],data[i]
  10. }
  11. }

选择排序相关复杂度:

时间复杂度
最坏 O(n2)
最好 O(n2)
平均 O(n2)
空间复杂度 O(1)
是否稳定

插入排序

回想一下我们在玩纸牌游戏时,是如何将手中的纸牌变得有顺序的?当新来了一张纸牌,我们会在手中已有的纸牌中查找到合适的位置,将其插入。

插入排序也是这样的,依次遍历数组中的每一个数据,将其插入到合适的位置,下面的这张动图比较形象的说明了这个过程:

 Go 语言算法之美—基础排序(go语言排序函数) 语言 算法 第7张

代码实现如下:

  1. funcinsertionSort(data[]int){
  2. fori:=0;i<len(data)-1;i++{
  3. j,k:=i+1,data[i+1]
  4. for;j>0&&data[j-1]>k;j--{
  5. data[j]=data[j-1]
  6. }
  7. data[j]=k
  8. }
  9. }

插入排序相关复杂度:

时间复杂度
最坏 O(n2)
最好 O(n)
平均 O(n2)
空间复杂度 O(1)
是否稳定

备注:完整代码我放到了我的 Github 上面,地址:

https://github.com/roseduan/Go-AlGorithm

转载请说明出处
知优网 » Go 语言算法之美—基础排序(go语言排序函数)

发表评论

您需要后才能发表评论