排序算法之:Strand Sort
字数 1508 2025-10-29 00:00:25

排序算法之:Strand Sort

题目描述
Strand Sort是一种基于归并操作的排序算法,特别适用于链表结构。它的核心思想是从原始序列中反复提取已排序的子序列(称为"strands"),然后将这些有序子序列逐个合并成一个完整的有序序列。

给定一个整数数组 [5, 1, 7, 3, 2, 6, 4],请使用Strand Sort算法对其进行升序排序。

解题过程

步骤1:理解算法基本流程
Strand Sort的工作流程如下:

  1. 初始化一个空的结果序列
  2. 当原始序列不为空时,反复执行:
    a. 从原始序列中提取一个有序子序列(strand)
    b. 将这个strand与结果序列合并
  3. 最终结果序列就是排序好的数组

步骤2:提取第一个strand
从原始数组 [5, 1, 7, 3, 2, 6, 4] 开始:

  • 取第一个元素5作为strand的开始 → strand = [5]
  • 向后扫描:1 < 5(不满足升序,跳过),7 > 5(满足)→ strand = [5, 7]
  • 继续:3 < 7(跳过),2 < 7(跳过),6 < 7(跳过),4 < 7(跳过)
  • 提取完成后,从原序列移除strand中的元素
    当前状态:strand = [5, 7],剩余序列 = [1, 3, 2, 6, 4],结果序列 = []

步骤3:第一次合并
将strand [5, 7] 与空结果序列合并 → 结果序列 = [5, 7]

步骤4:提取第二个strand
从剩余序列 [1, 3, 2, 6, 4]:

  • 取第一个元素1 → strand = [1]
  • 向后扫描:3 > 1 → strand = [1, 3]
  • 继续:2 < 3(跳过),6 > 3 → strand = [1, 3, 6]
  • 继续:4 < 6(跳过)
    当前状态:strand = [1, 3, 6],剩余序列 = [2, 4],结果序列 = [5, 7]

步骤5:第二次合并
合并 [1, 3, 6] 和 [5, 7]:

  • 比较1和5 → 1更小 → 结果 = [1]
  • 比较3和5 → 3更小 → 结果 = [1, 3]
  • 比较6和5 → 5更小 → 结果 = [1, 3, 5]
  • 比较6和7 → 6更小 → 结果 = [1, 3, 5, 6]
  • 添加剩余的7 → 结果 = [1, 3, 5, 6, 7]

步骤6:提取第三个strand
从剩余序列 [2, 4]:

  • 取第一个元素2 → strand = [2]
  • 向后扫描:4 > 2 → strand = [2, 4]
    当前状态:strand = [2, 4],剩余序列 = [],结果序列 = [1, 3, 5, 6, 7]

步骤7:第三次合并
合并 [2, 4] 和 [1, 3, 5, 6, 7]:

  • 比较2和1 → 1更小 → 结果 = [1]
  • 比较2和3 → 2更小 → 结果 = [1, 2]
  • 比较4和3 → 3更小 → 结果 = [1, 2, 3]
  • 比较4和5 → 4更小 → 结果 = [1, 2, 3, 4]
  • 添加剩余的5,6,7 → 结果 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

步骤8:算法完成
最终得到完全排序的数组:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

算法特点

  • 时间复杂度:最好情况O(n),最坏情况O(n²),平均情况O(n²)
  • 空间复杂度:O(n)
  • 稳定性:稳定排序算法
  • 适用场景:特别适合链表结构,对部分有序的序列效率较高
排序算法之:Strand Sort 题目描述 Strand Sort是一种基于归并操作的排序算法,特别适用于链表结构。它的核心思想是从原始序列中反复提取已排序的子序列(称为"strands"),然后将这些有序子序列逐个合并成一个完整的有序序列。 给定一个整数数组 [ 5, 1, 7, 3, 2, 6, 4 ],请使用Strand Sort算法对其进行升序排序。 解题过程 步骤1:理解算法基本流程 Strand Sort的工作流程如下: 初始化一个空的结果序列 当原始序列不为空时,反复执行: a. 从原始序列中提取一个有序子序列(strand) b. 将这个strand与结果序列合并 最终结果序列就是排序好的数组 步骤2:提取第一个strand 从原始数组 [ 5, 1, 7, 3, 2, 6, 4 ] 开始: 取第一个元素5作为strand的开始 → strand = [ 5 ] 向后扫描:1 < 5(不满足升序,跳过),7 > 5(满足)→ strand = [ 5, 7 ] 继续:3 < 7(跳过),2 < 7(跳过),6 < 7(跳过),4 < 7(跳过) 提取完成后,从原序列移除strand中的元素 当前状态:strand = [ 5, 7],剩余序列 = [ 1, 3, 2, 6, 4],结果序列 = [ ] 步骤3:第一次合并 将strand [ 5, 7] 与空结果序列合并 → 结果序列 = [ 5, 7 ] 步骤4:提取第二个strand 从剩余序列 [ 1, 3, 2, 6, 4 ]: 取第一个元素1 → strand = [ 1 ] 向后扫描:3 > 1 → strand = [ 1, 3 ] 继续:2 < 3(跳过),6 > 3 → strand = [ 1, 3, 6 ] 继续:4 < 6(跳过) 当前状态:strand = [ 1, 3, 6],剩余序列 = [ 2, 4],结果序列 = [ 5, 7 ] 步骤5:第二次合并 合并 [ 1, 3, 6] 和 [ 5, 7 ]: 比较1和5 → 1更小 → 结果 = [ 1 ] 比较3和5 → 3更小 → 结果 = [ 1, 3 ] 比较6和5 → 5更小 → 结果 = [ 1, 3, 5 ] 比较6和7 → 6更小 → 结果 = [ 1, 3, 5, 6 ] 添加剩余的7 → 结果 = [ 1, 3, 5, 6, 7 ] 步骤6:提取第三个strand 从剩余序列 [ 2, 4 ]: 取第一个元素2 → strand = [ 2 ] 向后扫描:4 > 2 → strand = [ 2, 4 ] 当前状态:strand = [ 2, 4],剩余序列 = [],结果序列 = [ 1, 3, 5, 6, 7 ] 步骤7:第三次合并 合并 [ 2, 4] 和 [ 1, 3, 5, 6, 7 ]: 比较2和1 → 1更小 → 结果 = [ 1 ] 比较2和3 → 2更小 → 结果 = [ 1, 2 ] 比较4和3 → 3更小 → 结果 = [ 1, 2, 3 ] 比较4和5 → 4更小 → 结果 = [ 1, 2, 3, 4 ] 添加剩余的5,6,7 → 结果 = [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ] 步骤8:算法完成 最终得到完全排序的数组:[ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ] 算法特点 时间复杂度:最好情况O(n),最坏情况O(n²),平均情况O(n²) 空间复杂度:O(n) 稳定性:稳定排序算法 适用场景:特别适合链表结构,对部分有序的序列效率较高