排序的基本概念和分類

排序算法

排序算法（英語：Sorting algorithm）是一種能將一串數據依照特定排序方式進行排列的一種算法。

排序算法分類

排序算法通常被分類爲：

• 計算的時間複雜度（最差、平均、和最好性能），依據列表（list）的大小({\displaystyle n})。一般而言，好的性能是(大O符號)，壞的性能是。對於一個排序理想的性能是，但平均而言不可能達到。基於比較的排序算法對大多數輸入而言至少需要。
• 內存使用量（以及其他計算機資源的使用）
• 穩定性：穩定排序算法會讓原本有相等鍵值的紀錄維持相對次序。也就是如果一個排序算法是穩定的，當有兩個相等鍵值的R和S，且在原本的列表中R出現在S之前，在排序過的列表中R也將會是在S之前。
• 依據排序的方法：插入、交換、選擇、合併等等。

內排序與外排序

• 內排序：在排序整個過程中待排序的所有記錄全部被放置在內存中。
• 外排序：在排序整個過程中需要在內外存之間多次交換數據。

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我會在後續具體總結各類排序算法及其優化，並附有完整的C++實現代碼，其中可能會頻繁用到一些函數，打包到Utils類中作爲static函數，使用類名進行調用，下面是Utils.h和Utils.cpp（隨時可能補充）。

• Utils.h

#ifndef UTILS_H
#define UTILS_H
class Utils{
    public:
        static void printArray(int* A, int n);
        static void swap(int* arr, int index1, int index2);
        static int* generateArray(int len, int range);
};
#endif

• Utils.cpp

#include <iostream>
#include <random>
#include <time.h>
#include "Utils.h"
using std::default_random_engine;
using std::uniform_int_distribution;
using std::cout;
using std::endl;

void Utils::printArray(int* A, int n){
    if(A==NULL || n==0)
        return;
    for(int i=0; i<n; i++){
        cout<<A[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

void Utils::swap(int* arr, int index1, int index2){
    int tmp = arr[index1];
    arr[index1] = arr[index2];
    arr[index2] = tmp;
}

int* Utils::generateArray(int len, int range){
    if(len<1)
        return NULL;
    int *arr = new int[len];
    default_random_engine e;
    e.seed(time(NULL));
    uniform_int_distribution<int> u(0, range);
    for(int i=0; i<len; i++){
        arr[i] = u(e);
    }
    return arr;
}

PS

• 冒泡排序及其優化

• …