Java排序算法详解：从插入排序到归并排序

本篇文章主要介绍了Java中的排序算法总结，涵盖了常见的排序方法以及它们的时间复杂度分析。主要内容包括： 1. 插入排序（Insertion Sort）： - 描述：插入排序通过将每个元素插入到已排序的部分，找到合适的位置。在此示例中，有直排插入排序（straighInsertionSort）和Shell排序（shellInertionSort），后者使用了增量序列来提高效率。 - 时间复杂度： - 直排插入排序：最好情况下（输入数组已排序）是O(n)，最坏情况（逆序数组）和平均情况都是O(n^2)。 - Shell排序：在特定增量序列下，如Hibbard增量，Shell排序在最好情况下是O(n log n)，但在一般情况下仍然是O(n^2)。 2. 选择排序（Selection Sort）： - 描述：选择排序每次从未排序部分选出最小或最大元素放到已排序部分的末尾。文中未明确提及，但通常其时间复杂度是O(n^2)，不论输入数组状态如何。 3. 归并排序（Merge Sort）： - 描述：这是一种分治法，将数组分成两半，递归地排序然后合并。归并排序的平均和最坏情况时间复杂度都是O(n log n)。 4. 快速排序（Quick Sort）： - 描述：快速排序利用分治策略，通过选取一个基准值将数组分为两部分，左边的都小于基准，右边的都大于基准，然后递归处理两部分。平均情况下时间复杂度为O(n log n)，但最坏情况下是O(n^2)。 5. 堆排序（Heap Sort）： - 描述：堆排序是基于二叉堆的数据结构，先建立大顶堆或小顶堆，然后将堆顶元素与末尾交换，调整堆后继续，直到排序完成。时间复杂度始终为O(n log n)。 6. 稳定性： - 插入排序和冒泡排序是稳定的排序算法，意味着相等的元素相对位置不会改变。而选择排序、快速排序和堆排序是非稳定的。 文章还提到了针对不同场合（如稳定性和性能要求）可能的选择，例如在稳定性要求高的情况下，插入排序和冒泡排序是更好的选择；对于大规模数据且对排序速度有较高要求时，归并排序、快速排序或堆排序更为适用。 总结来说，这篇文章提供了Java排序算法的基础概述，帮助开发者理解各种排序方法的原理、适用场景及其时间复杂性，是学习和实践Java排序算法的实用参考。