在前6节课讲的排序方法(冒泡排序,归并排序,选择排序,插入排序,快速排序,堆排序,二分搜索树排序和AVL排序)都是属于对比模型(Comparison Model)。对比模型的特点如下:
之前绝大部分的对比模型是以决策树的结构出现的,这是因为任何对比模型都可以被认做所有可能对比、它们的结果和答案下的一棵树(原话:Decision Tree: any comparison algorithm can be viewed as a tree of all possible comparisons and their outcomes, and resulting answer.)
例如下图的二分查找树:
对比决策树结构和算法本身,它们各成分的对应情况如下:
问:查找最低下限是多大呢?
答:在n个预处理的items中, 用对比模型查找到指定的item,最坏情况下是Ω(log2n)。因为对比模型为决策树且它为2分结构(binary),另外由上面举例的二分查找树也能发现叶子节点数一定是 ≥n 的,因此树的高度h ≥ log2n。
问:排序最低下限是多大呢?
答:Ω(nlog2n),原因见下图:
扩展(资料来源:https://www.cnblogs.com/jin-nuo/p/5293554.html):
就时间复杂度而言,排序分以下为四类:
排序分类
排序方法
平方阶O(n2)
直接插入、直接选择和冒泡排序
线性对数阶O(nlog2n)
快速排序、堆排序、归并排序,BST排序和AVL排序
O(n1+§),§是介于0和1之间的常数
希尔排序(还没讲到)
线性阶O(n)
基数排序
这节课的重点就是讲解线性阶时间复杂度的基数排序,在此之前,我们先了解下线性排序(Linear-time Sorting, integer sorting):
讲师讲了两个线性排序:计数排序(Counting Sort)和基数排序(Radix Sort)。
一、计数排序(Counting Sort)
个人感觉计数排序就是顺序字典计数 + 顺序输出。具体例子可以参考下:https://www.cnblogs.com/kyoner/p/10604781.html
二、计数排序(Radix Sort)
由于课程时间剩下不多,讲师没有详细展开这块内容,但要理解并不太难,首先,我引用博文https://blog.csdn.net/wolinxuebin/article/details/7488280的例子讲解下主要思路,基数排序的例子如下:
如果待排数组为[329, 457, 657, 839, 436, 720, 355, 457],假设这里采用低位优先排序方式(Least significant digital, LSD)进行排序:
上面提到的低位优先排序方式LSD是以个位->十位->百位的顺序,而还有个高位优先排序方式(Most significant digital, MSD)是从百位->十位->个位。时间复杂度的计算:假设有n个d位数,每位数有k种(例如像上面的例子,每位数的范围是0-9,则k=10)则时间复杂度为Ο((n + k) x d) (注:n指分配n个数要n次,k指构建k个桶,d为低位/高位优先排序次数,即位数)。
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