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排序功法入门指南【江湖算法笔记】

话说江湖风云变幻,各路英雄好汉行走江湖,总得有个名号排行。若问“东邪西毒南帝北丐”谁强谁弱,总得排个座次不是?这排序之道,恰似武功秘籍,练好了能号令群雄,练岔了怕是要被笑掉大牙!回家翻出《算法秘籍》,好家伙!原来排序算法的数量跟江湖门派数量比起来谁多谁少还真不好说呢,时间复杂度更是暗藏玄机。今儿就把我的学习笔记整理出来,各位看官且当故事听!

【第一章:萌新必备·三套保命功法】

(适合刚下山的铁憨憨,内力要求:★☆☆☆☆)

1. 冒泡排功(蛤蟆神功改良版)
  • 功法口诀:“两两相比,大数下沉”
  • 修炼场景
    想象你蹲在河边捡石头,每次只比较相邻两块,把大的往后扔。这功法虽笨,但胜在简单易学。
    • 顺风局(石头已有序):只需趟一次河,内力消耗O(n) ,犹如顺水推舟。
    • 逆风局(石头乱序):得跳进河里反复扑腾,内力耗尽O(n²) ➡️ 仿佛与泥鳅搏斗。弹幕:“救命!我腿抽筋了!”
  • 江湖传闻:“练此功者,轻则气喘如牛,重则走火入魔!但收拾三个小毛贼还是够用的。”

2. 插入排功(飞花摘叶手)
  • 功法口诀:“见缝插针,逐步归位”
  • 修炼场景
    左手握着乱序的暗器,右手每次抽一支插入正确位置。这功法讲究的是灵活应变:
    • 有序数组:如顺风行舟,内力消耗O(n) ,轻松惬意。
    • 逆序数组:似逆水行舟,内力耗尽O(n²) ,但总比冒泡排功强些
  • 江湖传闻:“街头卖艺常用,胜在姿势潇洒,适合装酷。”

3. 选择排功(拈花指法)
  • 功法口诀:“遍历群芳,择优而取”
  • 修炼场景
    每次扫视全场,找出最靓的崽(最小值),然后拖到前排。这功法虽慢,但稳如老狗:
    • 固定内耗:永远要扫视n²次,内力消耗恒为O(n²) ➡️ 弹幕:“强迫症福音,但急病慎用!”
  • 江湖传闻:“比武招亲专用,慢是慢点,但保证选到真爱,适合处女座。”

【第二章:高手进阶·三套绝世神功】

(适合闯荡江湖的少侠,内力要求:★★★☆☆)

4. 快速排功(独孤九剑)
  • 功法口诀:“分而治之,各个击破”
  • 修炼场景
    选个“基准值”,把小于它的放左边,大于的放右边,然后递归处理左右两边。这功法如独孤九剑:
    • 顺风局:O(n log n)砍瓜切菜 ➡️ 弹幕:“剑气纵横三万里,一剑光寒十九洲!”
    • 逆风局:O(n²)但概率极低 ➡️ 弹幕:“除非你选了个天谴值当基准。”
  • 江湖传闻:“武林至尊,宝刀屠龙!但需谨防走火入魔,慎选基准值!”
5. 归并排功(分身大法)
  • 功法口诀:“分而治之,合而为一”
  • 修炼场景
    把数组不断分成两半,分别排序后再合并。这功法如分身大法:
    • 所有情况:O(n log n)稳如老狗 ➡️ 弹幕:“泰山崩于前而色不变!”
  • 江湖传闻:“少林绝学,适合守城,但合并时内存消耗略大。”
6. 堆排功(乾坤大挪移)
  • 功法口诀:“建堆为基,取顶为序”
  • 修炼场景
    利用完全二叉树结构,每次取出最大值重新调整堆。这功法如乾坤大挪移:
    • 所有情况:O(n log n)与归并排功不相上下 ➡️ 弹幕:“移形换位,神出鬼没!”
  • 江湖传闻:“明教秘传,适合暗杀,但修炼难度堪比九阳神功。”
【第三章:时间复杂度对比】

(n=100时,各功法内力消耗对比)

功法名称内力消耗直观感受江湖绰号
冒泡排功5,050像数完一整本书河豚气功
插入排功5,050同上卖艺手法
选择排功5,050同上强迫症专用
快速排功700像翻几页书独孤九剑
归并排功700同上少林分身大法
堆排功700同上明教乾坤大挪移
【第四章:实战指南】
  • 小数据量(n<1000):冒泡/插入/选择排功足够快,适合练手。
  • 大数据量(n>1万):优先选快速/归并/堆排功,效率更高。
  • 已有部分有序数据:插入排功可能比快速排功更快,适合捡漏。
  • 内存敏感场景:慎用归并排功,它的合并操作可能让你内存告急。
【结语:江湖路远,算法为伴】

从蛤蟆神功到乾坤大挪移,从O(n²)到O(n log n),这趟算法江湖之旅可还过瘾?记住,没有最强的功法,只有最适合的场景。下次再遇到排序问题,不妨先喊一声:“呔!看俺的独孤九剑!”(然后偷偷用Python的sorted()函数)

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