Go语言排序算法之插入排序与生成随机数详解

　　前言

　　排序，对于每种编程语言都是要面对的。这里跟大家一起分享golang实现一些排序算法，并且说明如何生成随机数。下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

　　经典排序算法

　　算法的学习非常重要，是检验一个程序员水平的重要标准。学习算法不能死记硬背，需要理解其中的思想，这样才能灵活应用到实际的开发中。

　　七大经典排序算法

　　 插入排序 选择排序 冒泡排序 希尔排序 归并排序 堆排序 快速排序

　　插入排序

　　先考虑一个问题：对于长度为n的数组，前n-1位都是递增有序的，如何排序？

　　 1.从第1位至第n-1位遍历数组，发现第n位数字应该放在第k位

　　 2.把第k位至第n-1位的数字依次向后挪一位

　　 3.这样长度为n的数组就是递增有序的了

　　具体实现方法：

　　 package main import fmt func insertionSort(arr []int) { for i := 1; i < len(arr); i++ { value := arr[i] for j := i - 1; j >= 0; j-- { if value < arr[j] { arr[j+1], arr[j] = arr[j], value } else { break } } } } func main() { arr := []int{6, 5, 4, 3, 2, 1, 0} insertionSort(arr) fmt.Println(Sorted arr: , arr) }

　　复杂度：

　　时间复杂度：O(n*n）

　　空间复杂度：额外空间O(1)

　　O表达式（Big O notation）通常用来在计算机科学中表示算法的复杂度，包括：

　　时间复杂度：衡量算法的运行时间

　　空间复杂度：衡量算法运行所占的空间，比如内存或硬盘等

　　一般情况下，O表达式代表的是最坏情况下的复杂度。

　　算法分析也是如此，在n个随即数中查找某个数字，最好的情况是第一个数字就是，此时时间复杂度为O(1)，若最后一个数字才是我们要找的，那么时间复杂度是O(n)，这是最坏的情况。而平均运行时间是从概率的角度看，若数字在每一个位置都可能出现，则平均查找次数为n/2次。

　　平均运行时间是所有情况中最有意义的，因为它是期望的运行时间。可现实中，平均运行时间很难通过分析得到，一般都是通过运行一定数量的实验数据后估算而来的。而最坏运行时间是一种保证，那就是运行时间不会再坏了。在应用中，这是最重要的需求，通常，除非特别指定，我们提到的运行时间都是最坏情况下的运行时间。即，时间复杂度是最坏情况下的时间复杂度。

　　常见的算法时间复杂度由小到大依次为：

　　 O(1)<O(log2n)<O(n)<O(n log2 n)<O(n^2)<O(n^3)<O(2^n)

　　这里的O就是一般表示复杂度的一个标志，类似计算复杂度的函数名称一样。

　　两种复杂度都是一种估算，

　　估算的方式就是根据代码的逻辑，分析出对于复杂度的公式。

　　在时间复杂度上，主要记录的是带有变量的循环。

　　比如for (i = 0; i < n; i ++) {...}可理解为O(n)

　　而 x = n + 1; y = x + 1; z = x + y;虽然是三条语句，但是没有循环操作，所以理解为O(1)

　　在空间复杂度上，主要记录的是带有变量的空间申请。

　　比如int[n] x;可以理解为O(n)

　　而 int x; int y; int z;虽然是三个变量，但是没有变化的申请操作，所以理解为O(1)

　　大O符号是用于描述函数渐近行为的数学符号。既可以表示无穷大渐近也可以表示

　　无穷小渐近。看你是用在算法还是描述数学函数估计中的误差项

　　再来看看我们的插入排序：

　　 当数组是逆序的时候，时间复杂度是O(n*n） 当数组几乎是有序的时候，时间复杂度是O(n）

　　另外插入排序的overhead特别小，可以理解为常数等于1

　　在实际应用中，常数也是一个很重要的因素。有的算法复杂度低，但是常数较高；再加上数据的特点，有时候反而比不上复杂度更高但是常数低的算法。

　　在理解插入排序算法的过程中，应该要明白一个算法思想：

　　 把问题分解为子问题 找到问题的初始状态 从问题的初始状态，通过子问题，一步步得到最终的解

　　实际应用中，要灵活的选择算法，有几个重点要考虑的：

　　 复杂度：包括时间复杂度，空间复杂度，常数等 实现复杂度：算法实现起来很难，不易于测试和维护的话，也是很大的问题 适用性：在特定的业务场景下，是否有更合适的算法？

　　总的来说，要具体情况具体分析，在满足业务的同时要简洁的解决问题。

　　go 生成区间随机数

　　 // 函数：生成随机数 // 概要： // 参数： // min: 最小值 // max: 最大值 // 返回值： // int64: 生成的随机数63n(max-min) + min }

　　参考文章：【BAT后台入门】第二课：数组与排序

　　总结

　　以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对脚本之家的支持。