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首先，在計算機編程中排序是一個經(jīng)常遇到的問題。數(shù)據(jù)只有經(jīng)過排序后，才更有意義。其次，排序算法說明了許多重要的算法的技術(shù)，例如二進制細分，遞歸和線性添加。最后要說明的一點是不同的算法有不同的優(yōu)缺點，沒有一種算法在任何情況下都是最好的算法。

汽泡排序法

該算法是專門針對已部分排序的數(shù)據(jù)進行排序的一種排序算法。如果在你的數(shù)據(jù)清單中只有一兩個數(shù)據(jù)是亂序的話，用這種算法就是最快的排序算法。如果你的數(shù)據(jù)清單中的數(shù)據(jù)是隨機排列的，那么這種方法就成了最慢的算法了。因此在使用這種算法之前一定要慎重。

這種算法的核心思想是掃描數(shù)據(jù)清單，尋找出現(xiàn)亂序的兩個相鄰的項目。當(dāng)找到這兩個項目后，交換項目的位置然后繼續(xù)掃描。重復(fù)上面的操作直到所有的項目都按順序排好。

圖1是對這種算法的說明。在該例中，數(shù)字1的未按順序排好。第一次掃描清單時，程序找到4和1是兩個相鄰的亂序項目，于是交換它們的位置。以此類推，直到將所有的項目按1234排好。數(shù)字1就象上升的汽泡一樣，這就是這一算法名稱的由來。

2	2	2	1
3	3	1	2
4	1	3	3
1	4	4	4

圖1.

你可以改進該算法，讓程序自下而上開始掃描，這樣只須一次就能排好順序了。

下面是用VB代碼實現(xiàn)這一算法的例子：

' min and max are the minimum and maximum indexes

' of the items that might still be out of order.

Sub BubbleSort (List() As Long, ByVal min As Integer, _

ByVal max As Integer)

Dim last_swap As Integer

Dim i As Integer

Dim j As Integer

Dim tmp As Long

' Repeat until we are done.

Do While min < max

' Bubble up.

last_swap = min - 1

' For i = min + 1 To max

i = min + 1

Do While i <= max

' Find a bubble.

If List(i - 1) > List(i) Then

' See where to drop the bubble.

tmp = List(i - 1)

j = i

List(j - 1) = List(j)

j = j + 1

If j > max Then Exit Do

Loop While List(j) < tmp

List(j - 1) = tmp

last_swap = j - 1

i = j + 1

Else

i = i + 1

End If

Loop

' Update max.

max = last_swap - 1

' Bubble down.

last_swap = max + 1

' For i = max - 1 To min Step -1

i = max - 1

Do While i >= min

' Find a bubble.

If List(i + 1) < List(i) Then

' See where to drop the bubble.

tmp = List(i + 1)

j = i

List(j + 1) = List(j)

j = j - 1

If j < min Then Exit Do

Loop While List(j) > tmp

List(j + 1) = tmp

last_swap = j + 1

i = j - 1

Else

i = i - 1

End If

Loop

' Update min.

min = last_swap + 1

Loop

End Sub

選擇排序法 選擇排序法是一個很簡單的算法。其原理是首先找到數(shù)據(jù)清單中的最小的數(shù)據(jù)，然后將這個數(shù)據(jù)同第一個數(shù)據(jù)交換位置；接下來找第二小的數(shù)據(jù)，再將其同第二個數(shù)據(jù)交換位置，以此類推。下面是VB代碼實現(xiàn)該算法。

Sub Selectionsort (List() As Long, min As Integer, _

max As Integer)

Dim i As Integer

Dim j As Integer

Dim best_value As Long

Dim best_j As Integer

For i = min To max - 1

best_value = List(i)

best_j = i

For j = i + 1 To max

If List(j) < best_value Then

best_value = List(j)

best_j = j

End If

Next j

List(best_j) = List(i)

List(i) = best_value

Next i

End Sub

當(dāng)尋找第I小的數(shù)據(jù)時，你必須檢查N-I個項目，所以這一算法所用的步驟可用下面這個公式求得。

N + (N - 1) + (N - 2) + ... + 1 = N * (N + 1) / 2

選擇排序法適用于較少數(shù)據(jù)的排序。此外由于算法較簡單，因此他的代碼也比較簡單，這就為我們維護代碼帶來了方便。實際上如果你的數(shù)據(jù)相當(dāng)少的話，這種算法的速度快過其它更復(fù)雜的算法。

快速排序法

快速排序法對于大量數(shù)據(jù)的排序特別有用。其基本原理是：首先檢查數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)數(shù)，如果小于兩個，則直接退出程序。如果有超過兩個以上的數(shù)據(jù)，就選擇一個分割點將數(shù)據(jù)分成兩個部分，小于分割點的數(shù)據(jù)放在一組，其余的放在另一組，然后分別對兩組數(shù)據(jù)排序。

通常分割點的數(shù)據(jù)是隨機選取的。這樣無論你的數(shù)據(jù)是否已被排列過，你所分割成的兩個字列表的大小是差不多的。而只要兩個子列表的大小差不多，該算法所需的步驟就是N * log(N)步。對于使用比較法進行排序的算法來講這是最快的方法。下面是用VB代碼實現(xiàn)這一算法的例子。

前面提到過，對于使用比較法作為算法基礎(chǔ)的算法來說，最快需N * log(N)步才能完成排序。計數(shù)排序法不作用比較，所以它不受此限制。實際上該算法是如此之快，以致于你會認為是使用了魔術(shù)，而不是數(shù)學(xué)運算來排序。

另一方面，計數(shù)排序法只能用于特殊的情況。首先，所有的要進行排序的數(shù)據(jù)必須是整數(shù)，不能對字符使用該算法；其次，數(shù)據(jù)的范圍有限，如果你的數(shù)據(jù)是在1到1000之內(nèi)，用這種算法的效果就非常好，但如果你的數(shù)據(jù)是在1到30000之間，該算法就根本不能用。

首先該算法創(chuàng)建一個整數(shù)類型的臨時數(shù)組，該數(shù)組的上下標(biāo)分別是要排序的數(shù)據(jù)的最大最小值。如果數(shù)據(jù)列表的最大最小值從min_item到max_item, 該算法就將數(shù)組創(chuàng)建成下面這樣： Dim Counts() As Integer ReDim Counts(min_item To max_item)接下來，算法檢查列表中的每一個項目，并增加對應(yīng)該項目的數(shù)組元素的值，當(dāng)這一階段完成后，Counts(I)的數(shù)值就是就是數(shù)值為I的基礎(chǔ)上的個數(shù)。 For I = min To Max Counts(List(I)) = Counts(List(I)) + 1 Next I程序掃描Counts數(shù)組，將counts轉(zhuǎn)換成被排序列表中的偏移量。 next_spot = 1 For i = min_value To max_value this_count = counts(i) counts(i) = next_spot next_spot = next_spot + this_count Next i最后將數(shù)據(jù)進行排序

下面是實現(xiàn)該算法的VB代碼

Sub Countingsort (List() As Long, sorted_list() As Long, _

min As Integer, max As Integer, min_value As Long, _

max_value As Long)

Dim counts() As Integer

Dim i As Integer

Dim this_count As Integer

Dim next_offset As Integer

' Create the Counts array.

ReDim counts(min_value To max_value)

' Count the items.

For i = min To max

counts(List(i)) = counts(List(i)) + 1

Next i

' Convert the counts into offsets.

next_offset = min

For i = min_value To max_value

this_count = counts(i)

counts(i) = next_offset

next_offset = next_offset + this_count

Next i

' Place the items in the sorted array.

For i = min To max

sorted_list(counts(List(i))) = List(i)

counts(List(i)) = counts(List(i)) + 1

Next i

End Sub

總結(jié)

下表是各種算法的優(yōu)缺點比較，正如你所見到的那樣，每種算法只是在某一情況下表現(xiàn)得最好，下面是選擇算法時的一些原則：

如果你的數(shù)據(jù)列表中有99%數(shù)據(jù)已排過序，則用汽泡排序法。
如果你要排序的數(shù)據(jù)較少(100個以下)，則用選擇排序法。
如果你的數(shù)據(jù)都是整數(shù)，并且數(shù)值不大(幾千以內(nèi))，則用計數(shù)排序法。
否則的話用快速排序法法

算法	優(yōu)點	缺點
汽泡排序法	對以初步排序的數(shù)據(jù)來說這種方法的速度很快	在其它情況下運行速度較慢
選擇排序法	非常簡單	對大量數(shù)據(jù)的排序速度很慢
	容易明白
	對于少量數(shù)據(jù)的排序來說速度很快
快速排序法	對大量數(shù)據(jù)的排序來說速度很快	如果有大量重復(fù)的數(shù)據(jù)就比較麻煩
計數(shù)排序法	當(dāng)數(shù)據(jù)數(shù)值較小(1-1000之間)時，速度非?？?/td>	當(dāng)數(shù)據(jù)數(shù)值較大時，速度較慢
		需額外的內(nèi)存
		只能對整數(shù)類型的數(shù)據(jù)排序

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汽泡排序法

快速排序法

總結(jié)