Go 语言算法之美—基础排序
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录制 rosedb 视频的算法时候,挖了个坑,基础说要用 Go 语言实现常见的排序数据结构和算法,虽然现在这样的算法文章已经很多了,但是基础玫瑰哥??有坑必填!只能硬着头皮写了,这个系列,排序就叫做 Go 语言算法之美吧!
排序是算法一个十分古老的问题,也是基础计算机领域很经典的算法问题之一,后续的排序几篇文章,我将对常见的算法排序算法进行讲述。
我将会附上完整的基础代码,并且推荐一些相关的排序 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、服务器托管选择排序、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。
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:
代码如下:
func bubbleSort(data []int) { for i := 0; i < len(data); i++ { for j := 0; j < len(data)-i-1; j++ { if data[j] > data[j+1] { data[j], data[j+1] = data[j+1], data[j] } } } }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,源码下载不用继续进行遍历了,代码上可以进行优化,如下:
func bubbleSort(data []int) { swap := true for i := 0; i < len(data) && swap; i++ { swap = false for j := 0; j < len(data)-i-1; j++ { if data[j] > data[j+1] { data[j], data[j+1] = data[j+1], data[j] swap = true } } } }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) 是否稳定是选择排序
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:
并将其与数组的第一个元素进行交换:
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:
代码实现:
func selectionSort(data []int) { for i := 0; i < len(data)-1; i++ { min := i for j := i + 1; j < len(data); j++ { if data[j] < data[min] { min = j } } data[i], data[min] = data[min], data[i] } }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) 是否稳定否插入排序
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。香港云服务器
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:
代码实现如下:
func insertionSort(data []int) { for i := 0; i < len(data)-1; i++ { j, k := i+1, data[i+1] for ; j > 0 && data[j-1] > k; j-- { data[j] = data[j-1] } data[j] = k } }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) 是否稳定是备注:完整代码我放到了我的 Github 上面,地址:
https://github.com/roseduan/Go-Algorithm