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數組排序穩定性是指在排序過程中,具有相同值的元素在排序后保持原有的相對順序。換句話說,如果兩個元素相等,那么它們在排序前后的相對位置不會改變。穩定性是排序算法的一個重要特性,對于某些應用場景來說,這是至關重要的。
常見的排序算法有冒泡排序、選擇排序、插入排序、歸并排序、快速排序等。下面我們來探討這些排序算法的穩定性:
冒泡排序(Bubble Sort):冒泡排序是一種簡單的排序算法,它重復地遍歷數組,比較相鄰的兩個元素,如果它們的順序錯誤就把它們交換過來。冒泡排序是穩定的排序算法,因為相等的元素在遍歷過程中不會被移動。
選擇排序(Selection Sort):選擇排序每次遍歷數組,找到最小(或最大)的元素,并將其放到正確的位置。選擇排序是不穩定的排序算法,因為相等的元素可能會因為遍歷過程中的位置變動而改變相對順序。
插入排序(Insertion Sort):插入排序每次將一個元素插入到已排序部分的正確位置。插入排序是穩定的排序算法,因為相等的元素在插入過程中不會被移動。
歸并排序(Merge Sort):歸并排序是一種分治算法,它將數組分成兩半,分別對它們進行排序,然后將排序后的兩個子數組合并成一個有序數組。歸并排序是穩定的排序算法,因為在合并過程中,相等的元素會保持原有的相對順序。
快速排序(Quick Sort):快速排序也是一種分治算法,它通過選擇一個基準元素,將數組分為兩部分,一部分包含比基準元素小的元素,另一部分包含比基準元素大的元素。然后對這兩部分分別進行排序。快速排序是不穩定的排序算法,因為相等的元素在分區過程中可能會改變相對順序。
總結:冒泡排序、插入排序和歸并排序是穩定的排序算法,而選擇排序和快速排序是不穩定的排序算法。在選擇排序算法時,如果穩定性是一個關鍵因素,可以考慮使用穩定的排序算法,如冒泡排序、插入排序或歸并排序。
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