java — 排序算法

Posted 2020-09-06 motivated_Dou

1.冒泡排序

　　比较相邻元素，如果第一个比第二个大，就交换位置，每一次交换，当前

package BubbleSort;

public class Test 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		int[] arr = {1,3,5,7,3,6,7,4,8,34,6};
		Test test = new Test();
		test.bubbleSort(arr);
		for(int i = 0; i < arr.length; i++)
		{
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
	}

	public void bubbleSort(int[] num)
	{
		int temp = 0;
		for(int i = 0; i < num.length - 1; i++)
		{
			for(int j = i + 1; j < num.length; j++)
			{
				if(num[j-1] > num[j])
				{
					temp = num[j];
					num[j] = num[j - 1];
					num[j - 1] = temp;
				}
			}
		}
	}
			
}

　　

 

 

2. 选择排序

　　从所有的数字中找到最小的数，放在第一个位置，然后从剩余的数字中找出次小的数，放在第二个位置，然后从剩下的数字中找出再次小的数，放在第三个位置......以此类推，直到所有的数据全部有序。

package SelectionSort;

public class Test 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		int[] a = {4,2,1,6,3,6,0,-5,4,3};
		Test test = new Test();
		test.selectionSort(a);
		for(int i = 0; i < a.length; i++)
		{
			System.out.print(a[i] + " ");
		}
	}

	
	public void selectionSort(int[] source)
	{
		for(int i = 0; i < source.length; i++)
		{
			for(int j = i + 1; j < source.length; j++)
			{
				if(source[i] > source[j])
				{
					swap(source, i, j);
				}
			}
		}
	}
	
	private void swap(int[] source, int x, int y)
	{
		int temp = source[x];
		source[x] = source[y];
		source[y] = temp;
	}
}

　　注意将选择排序和冒泡排序进行区分：冒泡排序是将相邻的数据进行对比，而选择排序是将下标为i和j的数据进行对比（每次选出当前数据集中最小的）。

 

 

3.插入排序

　　①从第一个元素开始，该元素可以认为已经排序；

　　②取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后往前进行扫描；

　　③如果该元素（已排序）大于新元素，则将该元素移动到下一个位置；

　　④重复步骤③，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；

　　⑤将该元素插入到新位置中；

　　⑥重复步骤②。

package InsertionSort;

public class Test 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		int[] a = {4,5,3,2,6,5,6,43};
		Test test = new Test();
		test.selectSort(a);
		for(int i = 0; i < a.length; i++)
		{
			System.out.println(a[i]);
		}
	}
	
	public void selectSort(int[] source)
	{
		for(int i = 1; i < source.length; i++)
		{
			for(int j = i; j > 0 && source[j] < source[j - 1]; j--)
			{
				swap(source, j, j - 1);
			}
		}
	}
	
	public void swap(int[] source, int x, int y)
	{
		int temp = source[x];
		source[x] = source[y];
		source[y] = temp;
	}

}

空间复杂度：O(1)

时间复杂度：最优O(n)，此时数组已经是升序排列，只需要完后n-1次比较即可；

　　　　　　最坏O(n*n)，此时数组已经是降序排列，此时需要进行n(n-1)/2次比较，赋值操作的比较次数是n(n-1)/2+(n-1)次。

平均时间复杂度：O(n*n)。

 

 

4.二分排序

　　二分法插入排序是在插入第i个元素时，对前面的0～i-1元素进行折半，先跟他们中间的那个元素比，如果小，则对前半再进行折半，否则对后半进行折半，直到left>right，然后再把第i个元素前1位与目标位置之间的所有元素后移，再把第i个元素放在目标位置上。

 

 

 

5.快速排序

　　

package QuickSort;

public class Test 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		int[] num = {3,4,5,32,3,5,2,78};
		Test test = new Test();
		test.quickSort(num, 0, num.length - 1);
		for(int i = 0; i < num.length; i++)
		{
			System.out.println(num[i]);
		}
	}

	
	public void quickSort(int[] a, int low, int high)
	{
		int start = low;
		int end = high;
		int key = a[low];
		
		while(end > start)
		{
			//从后往前比较
			//如果没有比关键字小，比较下一个，直到有比关键字小的交换位置，然后有从前往后比较
			while(end > start && a[end] >= key)
			{
				end--;
			}
			if(a[end] <= key)
			{
				int temp = a[end];
				a[end] = a[start];
				a[start] = temp;
			}
				//从前往后比较
				//如果没有比较关键字大的，比较下一个，直到有比关键字大的交换位置
			while(end > start && a[start] <= key)
			{
				start++;
			}
			if(a[start] >= key)
			{
				int temp = a[start];
				a[start] = a[end];
				a[end] = temp;
			}
			//此时第一次循环比较结束，关键字的位置已经确定了，左边的值都比关键字小，右边的值都比关键字大，但是两边的顺序可能不一样，进行
			//递归运算
		}
		if(start > low)
			quickSort(a, low, start - 1);//左边序列，第一个索引位置到关键字索引-1
		if(end < high)
			quickSort(a, end + 1, high);//右边序列，从关键字索引+1到最后一个
	}
}