java版十大排序经典算法:完整代码
十大排序算法对比
关于最后一列的稳定性,我稍微解释下,例如对序列:1 2 4 2 6 排序,序列中存在两个2,如果我们把这两个2标记上(让他俩不同),排序之后,前面的2还在前面,那么就称这种排序是稳定的,反之不稳定。
冒泡排序
简单解释: 原理就如算法名字一样,就像水中的气泡一样,每次我都把最大的或最小的放到最后面,这样总共需要n-1趟即可完成排序,这就是第一层循环,第二次循环就是遍历未被固定的那些数(理解成数组左边的数,因为每层循环都会把最大或最小的数升到最右边固定起来,下次就不遍历这些数了),两层循环遍历结束后,所有的数就排好序了。 两层循环所以冒泡排序算法的时间复杂度是O( n 2 n^{2} n2),是一个非常高的时间复杂度,我在下面的代码进行了优化,加了一个标志位,如果上一次循环未发生交换,就说明已经是有序的了,就不继续下去了,反之继续进行下一轮。
完整代码:
package com.keafmd.Sequence;
public class BubbleSort {
//冒泡排序
public static void bubbleSort(int[] arr, boolean ascending) { //exchange标志表示为升序排序还是降序排序
boolean flag = true; //加一个标志位,记录上一次是否发生了交换,如果是,我们则进行下一轮,如果没有,说明已经冒泡好了
for (int i = 1; i < arr.length && flag; i++) { //控制次数,第几趟排序,只需要n-1趟,有交换时进行,只有flag=false就说明上一次一个元素都没有进行交换
flag = false; //假定未交换
for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
if (ascending ? arr[j] > arr[j + 1] : arr[j] < arr[j + 1]) { //控制升序还是降序
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
flag = true;
}
}
}
}
//冒泡排序 -- 默认不传参升序
public static void bubbleSort(int[] arr) {
bubbleSort(arr, true);
}
}
测试代码:
升序排序(从小到大)
package com.keafmd.Sequence;
import java.util.*;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.Stream;
public class Sort {
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {12, 4, 25, 47, 58, 34, 25, 9, 99, 26, 1, -13, 162, 10093, -66, -1};
int[] temparr;
//测试冒泡排序
System.out.println("测试冒泡排序:");
temparr = nums.clone();
BubbleSort.bubbleSort(temparr);
//逆序排序
//BubbleSort.bubbleSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}
运行结果:
测试冒泡排序: -66 -13 -1 1 4 9 12 25 25 26 34 47 58 99 162 10093
降序排序(从大到小)
//测试冒泡排序
System.out.println("测试冒泡排序:");
temparr = nums.clone();
BubbleSort.bubbleSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
运行结果:
测试冒泡排序: 10093 162 99 58 47 34 26 25 25 12 9 4 1 -1 -13 -66
下面几个算法的测试也就是换了下类名和方法名(换成相应的排序算法),如果想降序就在数组后面传个false即可。我就不一一复制了,我在最下面给出含所有算法的测试类,需要的自取即可。
快速排序
简单解释:快速排序就是每次找一个基点(第一个元素),然后两个哨兵,一个从最前面往后走,一个从最后面往前面走,如果后面那个哨兵找到了一个比基点大的数停下来,前面那个哨兵找到比基点大的数停下来,然后交换两个哨兵找到的数,如果找不到最后两个哨兵就会碰到一起就结束,最后交换基点和哨兵相遇的地方的元素,然后就将一个序列分为比基点小的一部分和比基点大的一部分,然后递归左半部分和右半部分,最后的结果就是有序的了。
完整代码:
package com.keafmd.Sequence;
public class QuickSort {
//快速排序
public static void quickSort(int[] arr) {
quickSort(arr, true);
}
public static void quickSort(int[] arr, boolean ascending) {
if (ascending) {
quickSort(arr, 0, arr.length - 1, true);
} else {
quickSort(arr, 0, arr.length - 1, false);
}
}
public static void quickSort(int[] arr, int begin, int end, boolean ascending) {
if (ascending)
quickSort(arr, begin, end);
else
quickSortDescending(arr, begin, end);
}
//快排序升序 -- 默认
public static void quickSort(int[] arr, int begin, int end) {
if (begin > end) { //结束条件
return;
}
int base = arr[begin];
int i = begin, j = end;
while (i < j) { // 两个哨兵(i左边,j右边)没有相遇
while (arr[j] >= base && i < j) { //哨兵j没找到比base小的
j--;
}
while (arr[i] <= base && i < j) { //哨兵i没找到比base大的
i++;
}
if (i < j) { //如果满足条件则交换
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
//最后将基准为与i和j相等位置的数字交换
arr[begin] = arr[i];
arr[i] = base;
quickSort(arr, begin, i - 1); //递归调用左半数组
quickSort(arr, i + 1, end); //递归调用右半数组
}
//快排序降序
public static void quickSortDescending(int[] arr, int begin, int end) {
if (begin > end) { //结束条件
return;
}
int base = arr[begin];
int i = begin, j = end;
while (i < j) { // 两个哨兵(i左边,j右边)没有相遇
while (arr[j] <= base && i < j) { //哨兵j没找到比base大的
j--;
}
while (arr[i] >= base && i < j) { //哨兵i没找到比base小的
i++;
}
if (i < j) { //如果满足条件则交换
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
//最后将基准为与i和j相等位置的数字交换
arr[begin] = arr[i];
arr[i] = base;
quickSortDescending(arr, begin, i - 1); //递归调用左半数组
quickSortDescending(arr, i + 1, end); //递归调用右半数组
}
}
总结
本篇文章就到这里了,希望能给你带来帮助,也希望您能够多多关注编程网的更多内容!
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