排序算法稳定有什么好处？

Question

如果它保持具有相等键的元素的相对顺序，则称它是稳定的。我想我的问题是，维持这种相对秩序有什么好处？有人能举个例子吗？感谢。

Answer 1

它使您的排序能够在多个条件下“链接”。

假设您有一个以随机顺序排列名字和姓氏的表格。如果按名字排序，然后按姓氏排序，稳定排序算法将确保具有相同姓氏的人按名字排序。

例如：

• 史密斯，阿尔弗雷德
• 史密斯，泽德

将保证按照正确的顺序。

Answer 2

  

如果排序算法保留重复键的顺序，则它是稳定的。

     好的，很好，但为什么这很重要？好吧，当我们希望根据不同的密钥对同一数据进行多次排序时，就会出现排序算法中的“稳定性”问题。

     

有时数据项有多个键。例如，可能是（唯一的）主键，例如社会保险号，或学生识别号，以及一个或多个辅助键，例如居住城市或实验室部分。我们可能希望根据多个密钥对这些数据进行排序。问题是，如果我们根据一个键对相同的数据进行排序，然后根据第二个键，第二个键可能会破坏第一个排序所实现的排序。但如果我们的第二种类型是稳定的，那就不会发生这种情况。

来自Stable Sorting Algorithms

Answer 3

优先级队列就是一个例子。说你有这个：

1. （1，“bob”）
2. （3，“bill”）
3. （1，“jane”）

如果您从最小到最大的数字排序，不稳定的排序可能会这样做。

1. （1，“jane”）
2. （1，“bob”）
3. （3，“bill”）

......但随后“jane”领先于“bob”，即使它应该是另一种方式。

通常，它们可用于在多个步骤中对多个条目进行排序。

Answer 4

并非所有排序都基于整个值。考虑一个人的名单。我可能只想用他们的名字来排序，而不是他们所有的信息。使用稳定的排序算法，我知道如果我有两个名为“John Smith”的人，那么他们的相对顺序将被保留。

Last     First       Phone
-----------------------------
Wilson   Peter       555-1212
Smith    John        123-4567
Smith    John        012-3456
Adams    Gabriel     533-5574

由于两个“约翰史密斯”已经“排序”（他们按照我想要的顺序），我不希望他们改变立场。如果我按顺序对这些项目进行排序，那么首先使用不稳定的排序算法，我最终可能会这样：

Last     First       Phone
-----------------------------
Adams    Gabriel     533-5574
Smith    John        123-4567
Smith    John        012-3456
Wilson   Peter       555-1212

这就是我想要的，或者我最终会得到这个：

Last     First       Phone
-----------------------------
Adams    Gabriel     533-5574
Smith    John        012-3456
Smith    John        123-4567
Wilson   Peter       555-1212

（你看到两个“约翰史密斯”已经换了位置）。这不是我想要的。

如果我使用稳定的排序算法，我将保证得到第一个选项，这就是我所追求的。

Answer 5

示例：

假设您的数据结构包含电话号码对和调用它们的员工。每次通话后都会添加一个号码/员工记录。一些电话号码可能会被几个不同的员工召集。

此外，假设您要按电话号码对列表进行排序，并为前两个拨打任何给定号码的人提供奖励。

如果您使用不稳定的算法排序，则可能无法保留给定号码的来电者的顺序，并且错误的员工可以获得奖金。

稳定的算法可确保每个电话号码的2名员工获得奖金。

Answer 6

这意味着如果您想按专辑排序，按轨道号排序，您可以先单击曲目编号，然后排序 - 然后单击专辑名称，并且每个专辑的曲目编号保持正确的顺序。

Answer 7

一种情况是您想要按多个键排序。例如，要对名字/姓氏对列表进行排序，您可以先按名字排序，然后按姓氏排序。

如果你的排序不稳定，那么你将失去第一种的好处。

Answer 8

对多个键进行稳定排序的优点是可疑的，您可以始终使用比较所有键的比较。如果您一次排序一个字段，那么这只是一个优势，就像点击列标题时一样 - Joe Koberg就是一个很好的例子。

如果您能够为记录添加序列号，可以将任何排序转换为稳定排序，并在使用等效键时将其用作打破平局。

当原始订单本身具有某种意义时，最大的优势就来了。我无法想出一个很好的例子，但我在考虑它的时候看到JeffH这样做了。

Answer 9

假设您正在对包含两个字段的输入集进行排序，并且您只对第一个字段进行排序。 '|'字符划分字段。

在输入集中，您有许多条目，但是，您有3个看起来像

的条目

。 。 。 AAA |拖带 。 。 。 AAA |汽车租赁 。 。 。 AAA |水暖 。 。

现在，当您完成排序时，您希望其中包含AAA的所有字段都在一起。

稳定的排序会给你： 。 。 。 AAA |拖带 AAA |汽车租赁 AAA |水暖 。 。

即，具有相同排序键AAA的三个记录在它们在输入中的输出中具有相同的顺序。请注意，它们未在第二个字段上排序，因为您没有对记录中的第二个字段进行排序。

不稳定的排序会给你： 。 。 。 AAA |水暖 AAA |汽车租赁 AAA |拖带 。 。

请注意，记录仍然只在第一个字段上排序，并且顺序排序 第二个字段与输入顺序不同。

不稳定的排序有可能更快。稳定的类型往往模仿非计算机科学家/非数学人员在排序时的想法。即，如果您使用索引卡进行插入排序，则很可能会有一个稳定的排序。

Answer 10

您不能总是一次比较所有字段。举几个例子：（1）内存限制，你要对大型磁盘文件进行排序，而且主内存中所有记录的所有字段都没有空间; （2）对基类指针列表进行排序，其中一些对象可能是派生的子类（您只能访问基类字段）。

此外，稳定的排序在给定相同输入的情况下具有确定性输出，这对于调试和测试非常重要。