数据结构的排序算法中,哪些排序是稳定的,哪些排序是不稳定的?

作者&投稿:澄宙 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
数据结构中排序的方法中稳定的有那些,不稳定的有那些(如快速排序等)~

稳定的
  冒泡排序(bubble sort) — O(n2)   鸡尾酒排序 (Cocktail sort, 双向的冒泡排序) — O(n2)   插入排序 (insertion sort)— O(n2)   桶排序 (bucket sort)— O(n); 需要 O(k) 额外 记忆体   计数排序 (counting sort) — O(n+k); 需要 O(n+k) 额外 记忆体   归并排序 (merge sort)— O(n log n); 需要 O(n) 额外记忆体   原地归并排序 — O(n2)   二叉树排序 (Binary tree sort) — O(n log n); 需要 O(n) 额外记忆体   鸽巢排序 (Pigeonhole sort) — O(n+k); 需要 O(k) 额外记忆体   基数排序 (radix sort)— O(n·k); 需要 O(n) 额外记忆体   Gnome sort — O(n2)   Library sort — O(n log n) with high probability, 需要 (1+ε)n 额外记忆体
不稳定
  选择排序 (selection sort)— O(n2)   希尔排序 (shell sort)— O(n log n) 如果使用最佳的现在版本   Comb sort — O(n log n)   堆排序 (heapsort)— O(n log n)   Smoothsort — O(n log n)   快速排序 (quicksort)— O(n log n) 期望时间, O(n2) 最坏情况; 对於大的、乱数串列一般相信是最快的已知排序   Introsort — O(n log n)   Patience sorting — O(n log n + k) 最外情况时间, 需要 额外的 O(n + k) 空间, 也需要找到最长的递增子序列(longest increasing subsequence)

第一章 数据结构基本概念
1、基本概念:理解什么是数据、数据对象、数据元素、数据结构、数据的逻辑结构与物理结构、逻辑结构与物理结构间的关系。
2、面向对象概念:理解什么是数据类型、抽象数据类型、数据抽象和信息隐蔽原则。了解什么是面向对象。由于目前关于这个问题有许多说法,我们采用了一种最流行的说法,即Coad与Yourdon 给出的定义:面向对象 = 对象 + 类 + 继承 + 通信。
要点:
·抽象数据类型的封装性
·面向对象系统结构的稳定性
·面向对象方法着眼点在于应用问题所涉及的对象
3、数据结构的抽象层次:理解用对象类表示的各种数据结构
4、算法与算法分析:理解算法的定义、算法的特性、算法的时间代价、算法的空间代价。
要点:·算法与程序的不同之处需要从算法的特性来解释
·算法的正确性是最主要的要求
·算法的可读性是必须考虑的
·程序的程序步数的计算与算法的事前估计
·程序的时间代价是指算法的渐进时间复杂性度量

第二章 数组
1、作为抽象数据类型的数组:数组的定义、数组的按行顺序存储与按列顺序存储
要点:
·数组元素的存放地址计算
2、顺序表:顺序表的定义、搜索、插入与删除
要点:
·顺序表搜索算法、平均比较次数的计算
·插入与删除算法、平均移动次数的计算
3、多项式:多项式的定义
4、字符串:字符串的定义及其操作的实现
要点:
·串重载操作的定义与实现

第三章 链接表
1、单链表:单链表定义、相应操作的实现、单链表的游标类。
要点:
·单链表的两种定义方式(复合方式与嵌套方式)
·单链表的搜索算法与插入、删除算法
·单链表的递归与迭代算法
2、循环链表:单链表与循环链表的异同
3、双向链表:双向链表的搜索、插入与删除算法、链表带表头结点的优点
4、多项式的链接表示

第四章 栈与队列
1、栈:栈的特性、栈的基本运算
要点:
·栈的数组实现、栈的链表实现
·栈满及栈空条件、抽象数据类型中的先决条件与后置条件
2、栈的应用:用后缀表示计算表达式,中缀表示改后缀表示
3、队列:队列的特性、队列的基本运算
要点:
·队列的数组实现:循环队列中队头与队尾指针的表示,队满及队空条件
·队列的链表实现:链式队列中的队头与队尾指针的表示、
4、双向队列:双向队列的插入与删除算法
5、优先级队列:优先级队列的插入与删除算法

第五章 递归与广义表
1、递归:递归的定义、递归的数据结构、递归问题用递归过程求解
要点:·链表是递归的数据结构,可用递归过程求解有关链表的问题
2、递归实现时栈的应用
要点:·递归的分层(树形)表示:递归树
·递归深度(递归树的深度)与递归工作栈的关系
·单向递归与尾递归的迭代实现
3、广义表:广义表定义、广义表长度、广义表深度、广义表表头、广义表表尾
要点:
·用图形表示广义表的存储结构
·广义表的递归算法

第六章 树与森林
1、树:树的定义、树的基本运算
要点:
·树的分层定义是递归的
·树中结点个数与高度的关系
2、二叉树:二叉树定义、二叉树的基本运算
要点:
·二叉树性质、二叉树中结点个数与高度的关系、不同种类的二叉树棵数
·完全二叉树的顺序存储、完全二叉树的双亲、子女和兄弟的位置
·二叉树的前序·中序·后序·层次遍历
·前序
·中序
·后序的线索化二叉树、前驱与后继的查找方法
3、霍夫曼树:霍夫曼树的构造方法、霍夫曼编码、带权路径长度的计算
4、树的存储:树的广义表表示、树的双亲表示、树与二叉树的对应关系、树的先根·中根·后根·层次遍历。
5、堆:堆的定义、堆的插入与删除算法
要点:
·形成堆时用到的向下调整算法及形成堆时比较次数的上界估计
·堆插入时用到的向上调整算法

第七章 集合与搜索
1、集合的概念:集合的基本运算、集合的存储表示
要点:
·用位数组表示集合时集合基本运算的实现
·用有序链表表示集合时集合基本运算的实现
2、并查集:并查集定义、并查集的三种基本运算的实现
3、基本搜索方法
要点:
·对一般表的顺序搜索算法(包括有监视哨和没有监视哨)
·对有序顺序表的顺序搜索算法、用判定树(即扩充二叉搜索树)描述搜索,以及平均搜索长度(成功与不成功)的计算。
·对有序顺序表的折半搜索算法、用判定树(即扩充二叉搜索树)描述搜索,以及平均搜索长度(成功与不成功)的计算。
4、二叉搜索树:
要点:
·动态搜索树与静态搜索树的特性
·二叉搜索树的定义、二叉搜索树上的搜索算法、二叉搜索树搜索时的平均搜索长度(成功与不成功)的计算。
·AVL树结点上的平衡因子、AVL树的平衡旋转方法
·高度为h的AVL树上的最少结点个数与最多结点个数
· AVL树的搜索方法、插入与删除方法

第八章 图
1、图:图的定义与图的存储表示
要点:
·邻接矩阵表示(通常是稀疏矩阵)
·邻接表与逆邻接表表示
·邻接多重表(十字链表)表示
2、深度优先遍历与广度优先遍历
要点:
·生成树与生成树林的定义
·深度优先搜索是个递归的过程,而广度优先搜索是个非递归的过程
·为防止重复访问已经访问过的顶点,需要设置一个访问标志数组visited
3、图的连通性
要点:
·深度优先搜索可以遍历一个连通分量上的所有顶点
·对非连通图进行遍历,可以建立一个生成森林
·对强连通图进行遍历,可能建立一个生成森林
·关节点的计算和以最少的边构成重连通图
4、最小生成树
要点:
·对于连通网络、可用不会构成环路的权值最小的n-1条边构成最小生成树
·会画出用Kruskal算法及Prim算法构造最小生成树的过程
5、单源最短路径
要点:
·采用逐步求解的方式求某一顶点到其他顶点的最短路径
·要求每条边的权值必须大于零
6、活动网络
要点:
·拓扑排序、关键路径、关键活动、AOE网
·拓扑排序将一个偏序图转化为一个全序图。
·为实现拓扑排序,要建立一个栈,将所有入度为零的顶点进栈
·关键路径的计算

第九章 排序
1、基本概念:关键码、初始关键码排列、关键码比较次数、数据移动次数、稳定性、附加存储、内部排序、外部排序
2、插入排序:
要点:
·当待排序的关键码序列已经基本有序时,用直接插入排序最快
3、选择排序:
要点:
·用直接选择排序在一个待排序区间中选出最小的数据时,与区间第一个数据对调,而不是顺次后移。这导致方法不稳定。
·当在n个数据(n很大)中选出最小的5 ~ 8个数据时,锦标赛排序最快
·锦标赛排序的算法中将待排序的数据个数n补足到2的k次幂2k-1<n≤2k
·在堆排序中将待排序的数据组织成完全二叉树的顺序存储。
4、交换排序:
要点:
·快速排序是一个递归的排序方法
·当待排序关键码序列已经基本有序时,快速排序显著变慢。
5、二路归并排序:
要点:
·归并排序可以递归执行
·归并排序需要较多的附加存储。可以采用一种"推拉法"(参见教科书上习题)实现归并排序,算法的时间复杂度为O (n)、空间复杂度为O(1)
·归并排序对待排序关键码的初始排列不敏感,排序速度较稳定
6、外排序
要点:
·多路平衡归并排序的过程、I/O缓冲区个数的配置
·外排序的时间分析、利用败者树进行多路平衡归并
·利用置换选择方法生成不等长的初始归并段
·最佳归并树的构造及WPL的计算

第十章 索引与散列
1、线性索引:
要点:
·密集索引、稀疏索引、索引表计算
·基于属性查找建立倒排索引、单元式倒排表
2、动态搜索树
要点:
·平衡的m路搜索树的定义、搜索算法
·B树的定义、B树与平衡的m路搜索树的关系
·B树的插入(包括结点分裂)、删除(包括结点调整与合并)方法
·B树中结点个数与高度的关系
·B+树的定义、搜索、插入与删除的方法
3、散列表
要点:
·散列函数的比较
·装填因子 a 与平均搜索长度的关系,平均搜索长度与表长m及表中已有数据对象个数n的关系
·解决地址冲突的(闭散列)线性探查法的运用,平均探查次数的计算
·线性探查法的删除问题、散列表类的设计中必须为各地址设置三个状态
·线性探查法中的聚集问题
·解决地址冲突的(闭散列)双散列法的运用,平均探查次数的计算
·双散列法中再散列函数的设计要求与表长m互质,为此m设计为质数较宜
·解决地址冲突的(闭散列)二次散列法的运用,平均探查次数的计算
·注意:二次散列法中装填因子 a 与表长m的设置
·解决地址冲突的(开散列)链地址法的运用,平均探查次数的计算

快速排序、希尔排序、堆排序、直接选择排序不是稳定的排序算法。

基数排序、冒泡排序、直接插入排序、折半插入排序、归并排序是稳定的排序算法。




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