常用排序算法详解：内排序与稳定性

"本文档主要探讨了常见的排序算法，这些算法在计算机科学中扮演着至关重要的角色，它们用于组织和优化数据存储，提升数据检索效率。排序算法大致可分为两大类：内排序和外排序。内排序适用于内存足够大时，可以一次性处理所有数据，包括插入排序、选择排序、交换排序（如冒泡排序和快速排序）、归并排序（如二路归并和自然归并）以及分配排序（如箱排序和基数排序）。值得注意的是，排序算法分为稳定排序和不稳定排序，稳定排序如冒泡、插入、基数和归并，保持相同关键字元素的相对位置不变；而不稳定排序如选择、快速、希尔和堆，可能会改变相同关键字元素的顺序。 插入排序和希尔排序是基于比较的简单算法，它们通过逐个元素的插入或移动达到排序。选择排序则是每次从未排序部分选取最小（或最大）元素放到已排序部分，重复此过程直到所有元素排序。冒泡排序是一种直观的排序方式，通过反复交换相邻的元素，逐步把较大的元素“冒”到末尾。 时间复杂度是评估排序算法性能的关键指标，如冒泡排序、插入排序和选择排序的时间复杂度均为O(n^2)，这意味着当数据规模增大时，它们的效率会显著下降。然而，快速排序和归并排序通常有更优的时间复杂度，快速排序平均情况下的时间复杂度为O(n log n)，而归并排序始终为O(n log n)。 本文还提到了一个改进版的冒泡排序模板，虽然代码细节有所不同，但基本思路是通过嵌套循环，对比相邻元素并进行交换，直到整个序列有序。了解和掌握这些排序算法对于程序员来说是必备技能，无论是在数据预处理阶段，还是优化算法性能时，都能发挥重要作用。"