排序的基本概念

什么是排序？

• 排序：将一组杂乱无章的数据按照一定规律顺次排列起来。
  • 即，讲无序序列排成一个有序序列（有小到大或由大到小）的运算。
  • 如果参加排序的数据结点包含多个数据域，那么排序往往是针对其中某个域而言。

排序的应用范围

• 软件中直接应用。

• 程序中间接应用。
  • 二分法查找
  • 最短路径、最小生成树……

排序方法的分类

• 按数据存储介质：内部排序和外部排序。
• 按比较器个数：串行排序和并行排序。
• 按主要操作：比较排序和基数排序。
• 按辅助空间：原地排序和非原地排序。
• 按稳定性：稳定排序和非稳定排序。
• 按自然性：自然排序和非自然排序。

按存储介质分：

• 内部排序：数据量不大、数据在内存，无序内外交换数据。
• 外部排序：数据量较大、数据在外存（文件排序）。
  • 外部排序时，要将数据分批调入内存来排序，中间结果还要及时放入外存，显然外部排序要复杂的多。

按比较器个数分：

• 串行排序：单处理机（同一时刻比较一对元素）。
• 并行排序：多处理机（同一时刻比较多对元素）。

按主要操作分：

• 比较排序：用比较的方法
  • 插入排序、交换排序、选择排序、归并排序。
• 基数排序：不比较元素的大小，仅仅根据元素本身的取值确定其有序位置。

按辅助空间分：

• 原地排序：辅助空间用量为 O(1) 的排序方法。
  • 所占的辅助存储空间与参加排序的数据量大小无关。
• 非原地排序：辅助空间用量超过 O(1) 的排序方法。

按稳定性分：

• 稳定排序：能够使任何数值相等的元素，排序以后相对位置不变。
• 非稳定性排序：不是稳定排序的方法。

• 排序的稳定性只对结构类型数据排序有意义。
  • 结构类型：数据当中包含了多个数据项。

按自然性分：

• 自然排序：输入的数据越有序，排序的速度越快的排序方法。
• 非自然排序：一开始输入的数据比较有序，排序的速度反而慢了的排序方法。

存储结构