6大排序与6大基础数据结构

本文从冒泡排序撩起，对选择、插入、希尔、归并、快排6种经典的数组排序进行了深入分析，并详解其间的关联，让你深刻理解其中的关键点；同时对经典的数据结构Vector、Stack、Queue、树、Map、Set做了归纳总结，对其底层的实现做了解析，分享给大家，作为每一个中高级程序员应该懂得的算法与排序，祝大家早上走上自己的“成金之路”。

目录：

1.排序算法

2.数据结构

3.资料参考

1.排序算法：

a.起源：

计算机从诞生起，就在模拟人这种智能生物的行为，而排序也来自于日常生活中，最经典的冒泡排序即来源于水泡从水底升上水面，离水面越近，水泡体积越大——由此诞生的冒泡排序思想即为：依次遍历每个元素，如果前一个比后一个大，则交换两者的位置。

其缺点有二：第一点每次比较都会产生交换元素的行为，效率低；第二点，算法复杂度为O(n^2)

b.针对缺点一的优化：

选择排序：即每次遍历只记录最大元素的下标，最后进行元素交换；

插入排序：当输入有序程度较高时，通过构建有序数组，并将新元素插入到有序数组中，完成整体的排序，降低元素交互的次数，缺点是不稳定；

希尔排序：插入排序稳定稳定程度太低，因此通过主动构建有序对(间隔n、n/2、n/4...1的有序对)，来提升“插入排序”的稳定性，是插入排序的一种改进。

c.针对缺点二的优化：

归并排序：采用“分治算法思想”，将输入一分为二，分别排序，通过“并行”思想来提升算法效率，复杂度为O(nlgn)，但是需要额外的arr[n]空间，来进行合并；

快速排序：对归并排序的改进，在不需要额外空间的情况下，对数组遍历，按对选定元素的比较进行划分，小的集中在左边，大的集中在右边；分别对两边进行排序——整体的思路与构建二叉树一致，其复杂度为O(nlgn)。

d.伪代码总结如下：

2.数据结构：

教学视频参考斯坦福公开课《抽象编程》，地址为http://open.163.com/special/opencourse/abstractions.html

这里对主要的数据结构进行了拆解，如下图

上图只是详解了其底层的结构，但是涉及到使用时，还需要提供一些常见接口，供调用者使用，如size()、iterator()/hasnext()/next()x、add()/remove()、contain()、isEmpty()等；见代码实现分享链接：http://pan.baidu.com/s/1hsoReNa 密码：h9q0。