• 算法导论笔记——第八章 线性时间排序


    8.1 排序算法的下界

    定理8.1 在最坏情况下,任何比较排序算法都需要做Ω(nlgn)次比较。

    推论8.2 堆排序和归并排序都是渐进最优的比较排序算法。

    8.2 计数排序

    计数排序假设n个输入元素中的每一个都是在0到k区间内的一个整数,其中k为某个整数。当k=O(n)时,排序的运行时间为θ(n)。

    基本思想:对每一个输入元素x,确定小于x的元素个数。C[A[j]] = C[A[j]] + 1

    8.3 基数排序 Radix Sort

    从LSB到MSB,一位数排序算法必须是稳定的。

    若b<(lgn向下取整),取r=b,可以达到渐进最优。

    反之,b>=(lgn向下取整),取r=(lgn向下取整),可以达到不超过常系数范围内的最优。

    基数排序和比较排序(快速排序)的比较:

      某些情况下,看似基数排序的时间复杂度更低,但是它的常系数通常较大。

      依赖于实现和底层硬件特性(快速排序能更有效利用硬件缓存),以及输入数据特征。

      很多θ(nlgn)的比较排序是原址排序,节省主存。

    8.4 桶排序bucket sort

    假设输入数据服从均匀分布,平均情况下桶排序的时间复杂度是O(n)。

    元素均匀、独立的分布在[0,1)区间上。将n个元素分别放入各个桶,然后对每个桶进行排序,最后顺序列出所有桶。

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