java排序(整理)

Posted 2020-08-31 菩提尘

冒泡排序（面试都要问的算法）

　　一、基本思想：每次比较相邻的两个 元素，按需调整顺序

 

　　二、题目：要求将 12 35 99 18 76 这 5 个数进行从大到小排序

 

　　三、思路：

　　　　（1）先比较第 1 位和第 2 位的大小，12<35，因为希望越小越靠后，所以要调整两者顺序，交换后的结果：35 12 99 18 76

　　　　（2）现在比较第 2 位和第 3 位的大小，12<99，所以需要交换位置，交换后的结果为：35 99 12 18 76

　　　　（3）接着比较第 3 位和第 4 位的大小，12<18，交换后的结果为：35 99 18 12 76

　　　　（4）最后比较第 4 位和第 5 位的大小，12<76，交换后的结果为：35 99 18 76 12

              （5）经过 4 次后我们发现 5 个数中最小的一个数已经就位，每将一个数归位我们称其为“一趟”；

　　　　（6）现在我们开始第二趟，目标将第 2 小的数归位，根据之前逻辑，还是从第 1 个数和第 2 个数开始比较上：

          　　35 99 18 76 12 --①--> 99 35 18 76 12 --②--> 99 35 18 76 12 --③--> 99 35 76 18 12

         　　 在第一趟比较就知道第 5 位是最小的，所以第 4 位不用和第 5 位比较，这一趟只需比较 3 次

　　　　（7）第3趟：99 35 76 18 12 --> 99 35 76 18 12 --> 99 76 35 18 12 （比较 2 次）

　　　　（8）第4趟：99 76 35 18 12 --> 99 76 35 18 12 ,有4个数已经就位，那么最后一个数无须比较，它就是最大的

 

　　【总结】如果有 n 个数进行排序，只需将 n-1 个数归位，即要进行 n-1 趟操作，而每一趟开始都从第 1 位进行相邻的两个数 进行比较，将小的那个数放在后面，已经归位的就不用进行比较。

  

　　【特点】冒泡算法的核心部分是双重嵌套循环，可以看出时间复杂度是 O(N²)，这是一个非常高的时间复杂度。

 

这里使用Java给出简单的算法过程。

/**
     * 冒泡排序，从小到大
     * @param args
     */
     public static void main(String args[]){
         int nums[] = new int[] { 12, 35, 99, 18, 76,2,4,5,6,77,8,9 };   
         
         for(int i=0;i<nums.length-1;i++){
             //int j=0;j<nums.length-1;j++   
             //int j=0;j<nums.length-1-i;j++
             //第二种，优与第一种
             for(int j=0;j<nums.length-1-i;j++){
                 int f=nums[j];//第一个数
                 int s=nums[j+1];//第二个数
                 if(s<f){
                     int temp=f;
                     nums[j]=nums[j+1];
                     nums[j+1]=temp;
                 }
             }
         }
         output(nums);
     }
     
     public static void output(int num[]){
         for(int n:num){
             System.out.print(n +" ");
         }
     }

快速排序（见证亚当和夏娃的爱情之旅）

　　一、场景：对 6 1 2 7 9 3 4 5 10 8 这 10 个数进行排序

 

　　二、思路：

　　　　先找一个基准数（一个用来参照的数），为了方便，我们选最左边的 6，希望将 >6 的放到 6 的右边，<6 的放到 6 左边。如：3 1 2 5 4 6 9 7 10 8

　　　　先假设需要将 6 挪到的位置为 k，k 左边的数 <6，右边的数 >6

　　　　（1）我们先从初始数列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8 ”的两端开始“探测 ”，先从右边往左找一个 <6 的数，再从左往右找一个 >6 的数，然后交换。我们用变量 i 和变量 j 指向序列的最左边和最右边。刚开始时最左边 i=0 指向 6，最右边 j=9 指向 8

（2）现在设置的基准数是最左边的数，所以序列先右往左移动（j--），当找到一个 <6 的数（5）就停下来。接着序列从左往右移动（i++），直到找到一个 >6 的数又停下来（7）；

（3）两者交换，结果：6 1 2 5 9 3 4 7 10 8；

 

（4）j 的位置继续向左移动（友情提示：每次都必须先从 j 的位置出发），发现 4 满足要求，接着 i++ 发现 9 满足要求，交换后的结果：6 1 2 5 4 3 9 7 10 8；

（5）目前 j 指向的值为 9，i 指向的值为 4，j-- 发现 3 符合要求，接着 i++ 发现 i=j，说明这一轮移动结束啦。现在将基准数 6 和 3 进行交换，结果：3 1 2 5 4 6 9 7 10 8；现在 6 左边的数都是 <6 的，而右边的数都是 >6 的，但游戏还没结束

（6）我们将 6 左边的数拿出来先：3 1 2 5 4，这次以 3 为基准数进行调整，使得 3 左边的数 <3，右边的数 >3，根据之前的模拟，这次的结果：2 1 3 5 4

（7）再将 2 1 抠出来重新整理，得到的结果： 1 2

（8）剩下右边的序列：9 7 10 8 也是这样来搞，最终的结果： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （具体看下图）

快速排序的每一轮处理其实就是将这一轮的基准数归位，当所有的基准数归位，排序就结束啦

 

java代码实现：

 

/**
     * 查找出中轴（默认是最低位low）的在numbers数组排序后所在位置
     * 
     * @param numbers
     *            带查找数组
     * @param low
     *            开始位置
     * @param high
     *            结束位置
     * @return 中轴所在位置
     */
    public static int getMiddle(int[] numbers, int low, int high) {
        int temp = numbers[low]; // 数组的第一个作为中轴
        while (low < high) {
            while (low < high && numbers[high] > temp) {
                high--;
            }
            numbers[low] = numbers[high];// 比中轴小的记录移到低端
            while (low < high && numbers[low] < temp) {
                low++;
            }
            numbers[high] = numbers[low]; // 比中轴大的记录移到高端
        }
        numbers[low] = temp; // 中轴记录到尾
        return low; // 返回中轴的位置
    }

    /**
     * 
     * @param numbers
     *            带排序数组
     * @param low
     *            开始位置
     * @param high
     *            结束位置
     */
    public static void quickSort(int[] numbers, int low, int high) {
        if (low < high){
            int middle = getMiddle(numbers, low, high); // 将numbers数组进行一分为二
            quickSort(numbers, low, middle - 1); // 对低字段表进行递归排序
            quickSort(numbers, middle + 1, high); // 对高字段表进行递归排序
        }
    }

    /**
     * 快速排序
     * 
     * @param numbers
     *            带排序数组
     */
    public static void quick(int[] numbers) {
        // 查看数组是否为空
        if (numbers.length > 0) {
            quickSort(numbers, 0, numbers.length - 1);
        }
    }

    /**
     * 打印
     * @param numbers
     */
    public static void printArr(int[] numbers) {
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            System.out.print(numbers[i] + ",");
        }
        System.out.println("");
    }

    
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = { 10, 20, 15, 0, 6, 7, 2, 1, -5, 55 };
        System.out.print("排序前：");
        printArr(numbers);

        quick(numbers);
        System.out.print("快速排序后：");
        printArr(numbers);
    }

 

参考文章：

 http://www.cnblogs.com/liqingwen/p/4994261.html

 

http://www.cnblogs.com/0201zcr/p/4763806.html