各种常用排序算法的分析与比较
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２ ． １ ． ２ 算法分析
个简单 的 问题 ， 但 是从计 算机科 学发展 以来 ， 已经有 了大 量的
研 究 。例 如 ， 冒泡排序 在 １ ９ ５ ６年就 已经被 研究 ， 虽然 大部 分人 认 为 这是 一个 已经 被解 决 的问题 ， 有用 的新 算法 仍在 不断 的被 发明 。 笔者就排序的两种方法进行研究 ， 分别是顺序表（ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｇ ｕ ｏ ｕ ｓ
可 以根据 排 序 特 点划 分得 到 更加 具体 的类型 。介 绍 了各 种 排序 算 法 ， 对 每 种 算法 进行 分析 并 将其 用程 序 实现 ， 通 过 分析 对 比得 到 各种 算 法 的最佳 使 用 环境 ， 从 而使 各 算 法能 够被 高效 地 利用 。 关 键词 ： 排序 算 法； 算 法分 析 ； 程 序 实现
各种 常用排序 算法 的分析 与 比较
严 玮
（ 甘肃 交通职业技术 学院， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
摘
要： 阐述 了排序 算 法 的概念 和排序 算法 的具 体 划分 依据 ， 并 将排 序 算 法分 为插 入排 序 （ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 选 择 排
是有 序 的第 一部 分里 的位 置 。
２ ． １ ． ３ 插 入 分 类
用链 表进 行排 序 的另一 种方 法 。
１ 排序 算 法概述
（ １ ） 排序定 义 。所谓 计算 机 中的排 序 ， 就是使 一 串记 录 ， 按
照其 中的某个 或某 些关 键字 的 大小 ， 递增 或递减 的排 列起 来 的
序（ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 交换 排 序（ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 归并 排序 （ ｍｅ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｔ） ｒ 以及 分 配排序 （ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） ＆ 大范 围 ， 每种 类别 又
中图分 类 号 ： Ｇ ４ ３ ４ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ ． ７ ８ ０ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ． ０ ０ ７ ２ ． ０ ３
２ １ 世纪 ， 我们 共 同生活 在一个 信 息技术 的 时代 ， 如 图书馆
为 了确 保所 有 书能够 正确 放置 ， 所 以它需 要有 是否 有 书放错 的
ｓ ｏ ｔ） ｒ 以及 分 配排序 （ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 。
２ 排 序算 法分 析
排序 的算 法有很 多 ， 对空 间 的要 求及 其 时间效 率也 不尽 相
同， 以下列 出了一些 常见 的排序 算法 。
２ ． １ 插 入排 序
２ ． １ ． １ 基 本 思 想
．
在 计算 机技术 发展之初 ， 排序是 个简单 易行 、 快速 有效 的信 息 查询 方法 ， 自然而 然 的被应 用到技 术 上面 。虽然 排序算 法 是
一
每 次将 一个 待排序 的记 录 ， 按 其关 键字 大小插 入到 已经 排
好 序 的子 文件 中的适 当位置 ， 直 到全部记 录插入完 成为止 ， 从 而 得 到一 个新 的 、 个数 加一 的有 序数 据 。
细 的地址 信息 等等 。而 在 日常生活 中 ， 人们 也经 常需 要查 询详 细 的信息 。 如在 图书管 里根 据作者 或者 书名 查找 书 目； 在 词典 中查 找某 个词 的读 音和 含义 ； 在 电话 薄 中查 找某 单位 或某 人 的 电话 号码 等 。 这种 所要 查询 的信 息往 往被保 存 在一个 很大 的数 据 库里 ， 而所 需查 询 的信息 却很 小 ，这样 就会 造成查 询效 率太 低， 进 而 导致 资源 浪费很 大 ， 得 不偿 失 。 为 了进 行更好 的信 息查 询需 要 把信 息用一 定合 理 的顺 序整合 起来 。 根 据要求 把被 查 到 的对 象用数 字或符 号表示 出来 ， 并把数 字按 大小排列 ， 这个过程 就 是信 息处 理 中的一 项基本 工作 ， 而这项 工作 通常 就被称 为排
插入 排序包 括 直接插 入排 序（ Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｓ ｅ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 二分插
人排 序（ Ｂ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｉ ｎ ｓ ｅ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｔ） ｒ 、 链表 插入 排序（ Ｌ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｓ ｅ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｔ） ｒ 以及 希 尔排 序（ Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ｓ ｏ ｔ） ｒ 。
序（ Ｓ ｔ ｒ ｍ ｇ ｏ
的大 小 ， 按 照升序 或降 序将原 纪 录的顺 序重新 安排 。
（ ３ ） 排序类 别 。内排序可 以分为插 入排 序（ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 选 择排序（ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 交换排序（ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 归并排序（ ｍｅ ｒ ｇ ｅ
ｌ ｉ ｓ ｔ ） 和链 表 （ １ ｉ ｎ ｋ ｅ ｄ ｌ ｉ ｓ ｔ ｓ ） ， 即利用 数组 进行排 序 的一种 方法 和利
插入算 法把 要排 序 的数 组分 成两 部分 ： 第一部 分包 含 了数 组的所有 元素 ， 但最 后一个元 素除外 ， 而第 二部分 就只包含 这一
个元 素 。在第一 部分 排序后 ， 再 把这 个最后 元 素插入 到此 刻 已
操作 。而排序 算法 （ Ｓ ｏ ｔ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ） 则 是一 种能将 一 串数据 依
照特定 的方 式进行 排列 的一 种算 法 。 （ ２ ） 排序方 式 。利用 所需重 排记 录 的排序码 （ Ｓ ｏ ｒ ｔ Ｋｅ ｙ ） 的值
信息； 税 收机关为 了保证公 民合 法纳税 ， 而 需要追查个 人所 交税 务 的信 息 ； 邮局 为了将 物品尽快 的转交 到收件人 手里 ， 需要 其详
个简单 的 问题 ， 但 是从计 算机科 学发展 以来 ， 已经有 了大 量的
研 究 。例 如 ， 冒泡排序 在 １ ９ ５ ６年就 已经被 研究 ， 虽然 大部 分人 认 为 这是 一个 已经 被解 决 的问题 ， 有用 的新 算法 仍在 不断 的被 发明 。 笔者就排序的两种方法进行研究 ， 分别是顺序表（ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｇ ｕ ｏ ｕ ｓ
可 以根据 排 序 特 点划 分得 到 更加 具体 的类型 。介 绍 了各 种 排序 算 法 ， 对 每 种 算法 进行 分析 并 将其 用程 序 实现 ， 通 过 分析 对 比得 到 各种 算 法 的最佳 使 用 环境 ， 从 而使 各 算 法能 够被 高效 地 利用 。 关 键词 ： 排序 算 法； 算 法分 析 ； 程 序 实现
各种 常用排序 算法 的分析 与 比较
严 玮
（ 甘肃 交通职业技术 学院， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
摘
要： 阐述 了排序 算 法 的概念 和排序 算法 的具 体 划分 依据 ， 并 将排 序 算 法分 为插 入排 序 （ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 选 择 排
是有 序 的第 一部 分里 的位 置 。
２ ． １ ． ３ 插 入 分 类
用链 表进 行排 序 的另一 种方 法 。
１ 排序 算 法概述
（ １ ） 排序定 义 。所谓 计算 机 中的排 序 ， 就是使 一 串记 录 ， 按
照其 中的某个 或某 些关 键字 的 大小 ， 递增 或递减 的排 列起 来 的
序（ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 交换 排 序（ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 归并 排序 （ ｍｅ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｔ） ｒ 以及 分 配排序 （ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） ＆ 大范 围 ， 每种 类别 又
中图分 类 号 ： Ｇ ４ ３ ４ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ ． ７ ８ ０ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ． ０ ０ ７ ２ ． ０ ３
２ １ 世纪 ， 我们 共 同生活 在一个 信 息技术 的 时代 ， 如 图书馆
为 了确 保所 有 书能够 正确 放置 ， 所 以它需 要有 是否 有 书放错 的
ｓ ｏ ｔ） ｒ 以及 分 配排序 （ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 。
２ 排 序算 法分 析
排序 的算 法有很 多 ， 对空 间 的要 求及 其 时间效 率也 不尽 相
同， 以下列 出了一些 常见 的排序 算法 。
２ ． １ 插 入排 序
２ ． １ ． １ 基 本 思 想
．
在 计算 机技术 发展之初 ， 排序是 个简单 易行 、 快速 有效 的信 息 查询 方法 ， 自然而 然 的被应 用到技 术 上面 。虽然 排序算 法 是
一
每 次将 一个 待排序 的记 录 ， 按 其关 键字 大小插 入到 已经 排
好 序 的子 文件 中的适 当位置 ， 直 到全部记 录插入完 成为止 ， 从 而 得 到一 个新 的 、 个数 加一 的有 序数 据 。
细 的地址 信息 等等 。而 在 日常生活 中 ， 人们 也经 常需 要查 询详 细 的信息 。 如在 图书管 里根 据作者 或者 书名 查找 书 目； 在 词典 中查 找某 个词 的读 音和 含义 ； 在 电话 薄 中查 找某 单位 或某 人 的 电话 号码 等 。 这种 所要 查询 的信 息往 往被保 存 在一个 很大 的数 据 库里 ， 而所 需查 询 的信息 却很 小 ，这样 就会 造成查 询效 率太 低， 进 而 导致 资源 浪费很 大 ， 得 不偿 失 。 为 了进 行更好 的信 息查 询需 要 把信 息用一 定合 理 的顺 序整合 起来 。 根 据要求 把被 查 到 的对 象用数 字或符 号表示 出来 ， 并把数 字按 大小排列 ， 这个过程 就 是信 息处 理 中的一 项基本 工作 ， 而这项 工作 通常 就被称 为排
插入 排序包 括 直接插 入排 序（ Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｓ ｅ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 二分插
人排 序（ Ｂ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｉ ｎ ｓ ｅ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｔ） ｒ 、 链表 插入 排序（ Ｌ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｓ ｅ ｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｔ） ｒ 以及 希 尔排 序（ Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ｓ ｏ ｔ） ｒ 。
序（ Ｓ ｔ ｒ ｍ ｇ ｏ
的大 小 ， 按 照升序 或降 序将原 纪 录的顺 序重新 安排 。
（ ３ ） 排序类 别 。内排序可 以分为插 入排 序（ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 选 择排序（ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 交换排序（ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｏ ｒ ｔ ） 、 归并排序（ ｍｅ ｒ ｇ ｅ
ｌ ｉ ｓ ｔ ） 和链 表 （ １ ｉ ｎ ｋ ｅ ｄ ｌ ｉ ｓ ｔ ｓ ） ， 即利用 数组 进行排 序 的一种 方法 和利
插入算 法把 要排 序 的数 组分 成两 部分 ： 第一部 分包 含 了数 组的所有 元素 ， 但最 后一个元 素除外 ， 而第 二部分 就只包含 这一
个元 素 。在第一 部分 排序后 ， 再 把这 个最后 元 素插入 到此 刻 已
操作 。而排序 算法 （ Ｓ ｏ ｔ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ） 则 是一 种能将 一 串数据 依
照特定 的方 式进行 排列 的一 种算 法 。 （ ２ ） 排序方 式 。利用 所需重 排记 录 的排序码 （ Ｓ ｏ ｒ ｔ Ｋｅ ｙ ） 的值
信息； 税 收机关为 了保证公 民合 法纳税 ， 而 需要追查个 人所 交税 务 的信 息 ； 邮局 为了将 物品尽快 的转交 到收件人 手里 ， 需要 其详