一、是什麼
排序是程式開發中非常常見的操作，對一組任意的資料元素經過排序操作後，就可以把他們變成一組一定規則排序的有序序列
排序演算法屬於演算法中的一種，而且是覆蓋範圍極小的一種，徹底掌握排序演算法對程式開發是有很大的幫助的
對與排序演算法的好壞衡量，主要是從時間複雜度、空間複雜度、穩定性
時間複雜度、空間複雜度前面已經講過，這裡主要看看穩定性的定義
穩定性指的是假定在待排序的記錄序列中，存在多個具有相同的關鍵字的記錄，若經過排序，這些記錄的相對次序保持不變
即在原序列中，r[i] = r[j]，且 r[i] 在 r[j] 之前，而在排序後的序列中，r[i] 仍在 r[j] 之前，則稱這種排序演算法是穩定的；否則稱為不穩定的
二、有哪些
常見的演算法排序演算法有：
- 氣泡排序
- 選擇排序
- 插入排序
- 歸併排序
- 快速排序
氣泡排序
一種簡單直觀的排序演算法。它重複地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來
思路如下：
-
比較相鄰的元素，如果第一個比第二個大，就交換它們兩個
-
對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對，這樣在最後的元素應該會是最大的數
-
針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個
-
重複上述步驟，直到沒有任何一堆數字需要比較
選擇排序
選擇排序是一種簡單直觀的排序演算法，它也是一種交換排序演算法
無論什麼資料進去都是 O(n²)的時間複雜度。所以用到它的時候，資料規模越小越好
唯一的好處是不佔用額外的記憶體儲存空間
思路如下：
- 在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置
- 從剩餘未排序元素中繼續尋找最小（大）元素，然後放到已排序序列的末尾。
- 重複第二步，直到所有元素均排序完畢
-
插入排序
插入排序是一種簡單直觀的排序演算法
它的工作原理是透過構建有序序列，對於未排序資料，在已排序序列中從後向前掃描，找到相應位置並插入
解決思路如下：
- 把待排序的陣列分成已排序和未排序兩部分，初始的時候把第一個元素認為是已排好序的
- 從第二個元素開始，在已排好序的子陣列中尋找到該元素合適的位置並插入該位置（如果待插入的元素與有序序列中的某個元素相等，則將待插入元素插入到相等元素的後面。）
- 重複上述過程直到最後一個元素被插入有序子陣列中
歸併排序
歸併排序是建立在歸併操作上的一種有效的排序演算法
該演算法是採用分治法的一個非常典型的應用
將已有序的子序列合併，得到完全有序的序列，即先使每個子序列有序，再使子序列段間有序
解決思路如下：
- 申請空間，使其大小為兩個已經排序序列之和，該空間用來存放合併後的序列
- 設定兩個指標，最初位置分別為兩個已經排序序列的起始位置
- 比較兩個指標所指向的元素，選擇相對小的元素放入到合併空間，並移動指標到下一位置
- 重複步驟3直到某一指標到達序列尾
- 將另一序列剩下的所有元素直接複製到合併序列尾
快速排序
快速排序是對氣泡排序演算法的一種改進，基本思想是透過一趟排序將要排序的資料分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有資料比另一部分的所有資料要小
再按這種方法對這兩部分資料分別進行快速排序，整個排序過程可以遞迴進行，使整個資料變成有序序列
解決思路如下：
- 從數列中挑出一個元素，稱為"基準"（pivot）
- 重新排序數列，所有比基準值小的元素擺放在基準前面，所有比基準值大的元素擺在基準後面（相同的數可以到任何一邊）。在這個分割槽結束之後，該基準就處於數列的中間位置。這個稱為分割槽（partition）操作
- 遞迴地（recursively）把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序
三、區別
除了上述的排序演算法之外，還存在其他的排序演算法，例如希爾排序、堆排序等等......
區別如下圖所示：
參考文獻
- https://www.runoob.com/w3cnote/bubble-sort.html
- http://www.x-lab.info/post/sort-algorithm/
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/42586566
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