1. 快速排序
- 时间复杂度:平均时间复杂度是 ,但最坏情况时间复杂度是 。
- 稳定性:快速排序是不稳定的排序算法。例如,序列 ,如果以第一个 作为基准进行划分,可能会将两个 的相对顺序改变,所以A选项不符合要求。
2. 堆排序
- 时间复杂度:时间复杂度为 。
- 稳定性:堆排序是不稳定的排序算法。在堆调整过程中,可能会改变相同元素的相对顺序,例如,在构建堆和调整堆的过程中,相同键值的元素顺序可能会被打乱,所以B选项不符合。
3. 归并排序
- 时间复杂度:时间复杂度始终为 。
- 稳定性:归并排序是稳定的排序算法。在合并两个有序子序列时,如果两个子序列中有相同的元素,按照顺序将左边子序列中的元素先放入合并后的序列,从而保证了相同元素的相对顺序不变,符合题目要求,C选项正确。
4. 直接插入排序
- 时间复杂度:时间复杂度为 ,在最好情况下(序列已经有序)时间复杂度为 ,但不满足在 时间内完成排序的 要求,所以D选项不合适。
答案:C