《第八章程 排序》
排序是计算机科学中不可或缺的一部分，尤其在数据处理和数据分析领域。本章将探讨排序的基本概念、分类以及几种常见的排序算法，帮助读者理解如何有效地对数据进行排序。
我们定义排序：排序是将一个数据元素的序列调整为按照指定关键字值递增或递减顺序排列的过程。这种操作广泛应用于日常生活和工作中，例如成绩排名、文件按日期排序和电话簿按姓名排序等。
数据表，即待排序数据对象的有限集合，通常以数组的形式存在。每个数据对象包含多个属性，其中一个属性（关键字或排序码）用于区分并进行排序。排序方法的稳定性是指，当两个具有相同关键字的对象在排序前的相对位置在排序后保持不变，那么该排序方法就是稳定的，否则为不稳定。
内部排序指的是待排序元素可以全部存储在内存中的排序方式，而外部排序则涉及到大量数据需要在内存和外存之间移动的情况。本章主要讨论内部排序，特别是针对顺序存储的数据，即使用一维数组存储序列元素的关键字。
互换类排序是一种基于两两比较和交换元素的排序方法。其中，冒泡排序是最基础的例子。冒泡排序通过重复遍历待排序序列，每次比较相邻元素并根据需要交换，使得较大的元素逐渐“浮”向序列末尾。经过若干趟排序，直到序列变为有序。冒泡排序的时间复杂度在最坏情况下为O(n²)，但在部分已排序的情况下，其效率会提高，因为可以提前终止排序。
快速排序是另一种互换类排序，由C.A.R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是通过分治法，选取一个基准元素，将序列分为小于基准和大于基准的两部分，然后分别对这两部分再进行快速排序，直到所有元素都有序。快速排序在平均情况下的时间复杂度为O(n log n)，且在实际应用中表现出较好的性能。
除此之外，还有插入类排序，如直接插入排序，其工作原理是将新元素插入到已排序的部分中，逐步构建完整的有序序列。选择类排序，如简单选择排序和堆排序，它们通过选择当前未排序部分的最小（或最大）元素与未排序部分的起始位置进行交换，逐步完成排序。
排序算法的选择应根据具体需求和数据特性来确定，包括数据量大小、是否稳定、空间复杂度和时间复杂度等因素。了解并掌握这些排序方法有助于在实际问题中选择最适合的解决方案，从而提高程序的运行效率。
