Java 常用算法（冒泡选择插入快排）

Posted 2020-11-10 baishiming

1. 冒泡排序的实现

冒泡排序是所有排序算法中最基本、最简单的一种。思想就是交换排序，通过比较和交换相邻的数据来达到排序的目的。

设数组的长度为N： 

　　1、比较前后相邻的二个数据，如果前面数据大于后面的数据，就将这二个数据交换。

　　2、这样对数组的第0个数据到N-1个数据进行一次遍历后，最大的一个数据就“沉”到数组第N-1个位置。

　　3、N=N-1，如果N不为0就重复前面二步，否则排序完成。

按照这个定义很快就能写出代码：

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

2. 选择排序的实现

选择排序算法在每一步中选取最小值来重新排序，通过选择和交换来实现排序。

　　具体流程如下：

　　1、首先从原数组中选择最小的1个数据，将其置于第一个位置。

　　2、然后从剩下的数据中再选择其中最小的一个数据，并将其置于原数组的第二个位置。

　　3、不断重复选择和交换的过程，直至最后排序完成。

public static void sort(int[] arr){
　　int temp ;
　　int small;
　　for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
　　　　small = i;
　　　　//找出最小数的下标
　　　　for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
　　　　　　if(arr[j] < arr[small]){
　　　　　　　　small = j;
　　　　　　}
　　　　}
　　　　//交换
　　　　if(small != i){
　　　　　　temp = arr[i];
　　　　　　arr[i] = arr[small];
　　　　　　arr[small] = temp;
　　　　}
　　}
}

3. 插入排序的实现

直接插入排序是将未排序的数据插入至已排好序序列的合适位置。

　　具体流程如下：

　　1、首先比较数组的前两个数据，并排序；

　　2、比较第三个元素与前两个排好序的数据，并将第三个元素放入适当的位置；

　　3、比较第四个元素与前三个排好序的数据，并将第四个元素放入适当的位置；

　　 ......

　　4、直至把最后一个元素放入适当的位置。

public static void sort(int[] arr){

　　int temp ;
　　for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
　　　　//待插入的数据
　　　　temp = arr[i];
　　　　int j;
　　　　for (j = i-1; j >= 0; j--) {
　　　　　　//判断是否大于 temp, 大于则后移
　　　　　　if(arr[j] > temp){
　　　　　　　　arr[j+1] = arr[j];
　　　　　　}else{
　　　　　　　　break;
　　　　　　}
　　　　}
　　　　arr[j+1] = temp;
　　}
}

4. 快速排序的实现

快速排序，顾名思义，是一种速度快，效率高的排序算法。

快排原理：

        在要排的数（比如数组A）中选择一个中心值key（比如A[0]），通过一趟排序将数组A分成两部分，其中以key为中心，key右边都比key大，key左边的都key小，然后对这两部分分别重复这个过程，直到整个有序。

        整个快排的过程就简化为了一趟排序的过程，然后递归调用就行了。

        一趟排序的方法：

1、定义i=0，j=A.lenght-1，i为第一个数的下标，j为最后一个数下标

2、从数组的最后一个数Aj从右往左找，找到第一小于key的数，记为Aj；

3、从数组的第一个数Ai 从左往右找，找到第一个大于key的数，记为Ai；

4、交换Ai 和Aj 

5、重复这个过程，直到 i=j

6、调整key的位置，把A[i] 和key交换

 

public static void sort(int arr[],int low,int high){
　　//1. 找到程序的出口
　　if( low > high){
　　　　return;
　　}
　　//2. 存
　　int i = low;
　　int j = high;
　　//3. key
　　int key = arr[i];
　　//4. 完成一次比较
　　while(i < j){
　　　　//4.1 从右边找到一个小于key的数
　　　　while(i<j && arr[j] > key){
　　　　　　j--;
　　　　}　　
　　　　// 4.2 从左边找到一个大于key的数
　　　　while(i<j && arr[i] <= key){
　　　　　　i++;
　　　　}
　　　　//4.3 交换
　　　　if(i<j){
　　　　　　int p = arr[i];
　　　　　　arr[i] = arr[j];
　　　　　　arr[j] = p;
　　　　}
　　}
　　//4.4 跳转key 的位置
　　int p = arr[i];
　　arr[i] = arr[low];
　　arr[low] = p;
　　//5. 对 key 左边的数据快速排序
　　sort(arr,low,i-1);
　　//6. 对 key 右边的数据快速排序
　　sort(arr,i+1,high);
}