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一文带你了解Java排序算法

2024-04-02 19:55

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一、选择排序

选择排序是一种简单直观的排序算法，无论什么数据进去都是 O(n²) 的时间复杂度。所以用到它的时候，数据规模越小越好。唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧

首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置。

再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。

重复第二步，直到所有元素均排序完毕。

public static void selectSort(int[] arr) {
        //选择排序
        if(arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int minValueIndex = i;
            for (int j = i+1; j < n; j++) {
                minValueIndex = arr[j] < arr[minValueIndex] ? j : minValueIndex;
            }
            swap(arr,i,minValueIndex);
        }
    }
    public static void swap(int[] arr,int i,int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
    public static void printArray(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
        System.out.println();
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {7,5,1,9,4,2,6};
        printArray(arr);
        selectSort(arr);
        printArray(arr);
    }

二、冒泡排序

**冒泡排序算法的原理如下： **

1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

2.对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。

3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

public static void bubbleSort(int[] arr) {
        if(arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        int n = arr.length;
        for (int i = n-1; i >= 0; i--) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                if(arr[j] > arr[j+1]) {
                    swap(arr,j,j+1);
                }
            }
        }
    }
     public static void swap(int[] arr,int i,int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {14,6,3,10,2};
        printArray(arr);
        bubbleSort(arr);
        printArray(arr);
    }

三、插入排序

插入排序是指在待排序的元素中，假设前面n-1(其中n>=2)个数已经是排好顺序的，现将第n个数插到前面已经排好的序列中，然后找到合适自己的位置，使得插入第n个数的这个序列也是排好顺序的。按照此法对所有元素进行插入，直到整个序列排为有序的过程，称为插入排序

public static void insertSort(int[] arr) {
        if(arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        int n = arr.length;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            int currIndex = i;
            while(currIndex - 1 >= 0 && arr[currIndex-1] > arr[currIndex]) {
                swap(arr,currIndex,currIndex-1);
                currIndex--;
            }
        }
    }

    public static void swap(int[] arr,int i,int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,6,1,5,2};
        printArray(arr);
        insertSort(arr);
        printArray(arr);
    }

插入排序优化

public static void insertSort1(int[] arr) {
        if(arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        int n = arr.length;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            for (int j = i-1; j >= 0; j--) {
                if(arr[j] > arr[j+1]) {
                    swap(arr,j,j+1);
                }else {
                    break;
                }
            }
        }
    }