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我正在为考试做复习。

想知道在 O(N^2) 的平均情况复杂度相同的情况下,插入排序在什么条件下会比冒泡排序表现更好。

我确实找到了一些相关的文章,但我无法理解。

有人介意用简单的方式解释吗?

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冒泡排序的优势在于检测已排序列表的速度:

BubbleSort 最佳案例场景:O(n)

然而,即使在这种情况下,插入排序也得到了更好/相同的性能。

冒泡排序或多或少只有助于理解和/或教授排序算法的机制,但现在在编程中找不到合适的用法,因为它的复杂性

O(n²)

意味着它的效率在超过少量元素的列表上急剧下降。

于 2012-05-03T09:40:57.747 回答
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我想到了以下几点:

  1. 冒泡排序总是需要再传递一次数组来确定它是否已排序。另一方面,插入排序不需要这个——一旦插入最后一个元素,算法就保证数组是排序的。

  2. 冒泡排序n在每次通过时都会进行比较。插入排序比比较少n:一旦算法找到插入当前元素的位置,它就会停止比较并取下一个元素。

  3. 最后,引用维基百科文章:

冒泡排序与现代 CPU 硬件的交互也很差。它需要至少两倍于插入排序的写入、两倍的缓存未命中以及渐近更多的分支错误预测。Astrachan 在 Java 中对字符串进行排序的实验表明,冒泡排序比插入排序慢大约 5 倍,比选择排序慢 40%

你可以在那里找到原始研究论文的链接。

于 2012-05-03T10:16:52.220 回答
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在最坏的情况下,两者都倾向于在 O(n^2) 时执行

在最好的情况下,即当数组已经排序时,冒泡排序可以在 O(n) 处执行。

于 2013-04-04T18:02:03.817 回答
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你能提供你不明白的相关文章的链接吗?我不确定他们可能会解决哪些方面的问题。除此之外,还有一个理论上的区别可能是冒泡排序更适合表示为数组的集合(而不是表示为链表的集合),而插入排序更适合链表。

原因是冒泡排序总是一次交换两个项目,这在数组和链表上都是微不足道的(对数组更有效),而插入排序插入到给定列表中的一个位置,这对于链表来说微不足道,但涉及将数组中的所有后续元素向右移动。

话虽这么说,但还是要加一粒盐。首先,实际上,排序数组几乎总是比排序链表快。仅仅因为扫描一次列表已经有很大的不同。除此之外,将数组的 n 个元素向右移动比执行 n(甚至 n/2)个交换要快得多。这就是为什么其他答案正确地声称插入排序总体上是优越的,以及为什么我真的想知道您阅读的文章,因为我想不出一种简单的方式来说明这在案例 A 中更好,而在案例 A 中更好B.

于 2012-05-03T10:17:55.313 回答
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我想您正在寻找的答案在这里

冒泡排序也可以有效地用于除了极少数元素之外已经排序的列表。例如,如果只有一个元素没有排序,冒泡排序只需要 2n 次。如果两个元素不按顺序排列,冒泡排序最多只需要 3n 次...

插入排序是一种简单的排序算法,对于小列表和大多数排序列表相对有效,并且通常用作更复杂算法的一部分

于 2012-05-03T09:30:47.767 回答