Java常见算法——冒泡排序选择排序

Posted 2021-04-07 朝阳杨大爷

Java常见算法

冒泡排序

我们面试的时候时常会问道我们算法题，而算法题当中排序算法题是问道最多的。应广大同学的建议，我特意整理了一下Java常见的算法，我尽量从概念，原理，代码这几方面详细阐述旨在让大家知道、理解、应用。

冒泡排序Bubble Sort

概念：冒泡排序是一种交换排序，它的基本思想是：

两两比较相邻记录，如果反序则交换，直到没有反序的记录为止。

原理：

例如我们有一个数组，我们如果需要把较大的元素排在前面，把小的元素排在后面，那么需要从尾部到头开始比较操作：

1. 从尾部开始比较相邻的两个元素，如果尾部的元素比前面的大，就交换两个元素的位置。

2. 往前对每个相邻的元素都做这样的比较、交换操作，这样到数组头部时，第 1 个元素会成为最大的元素。

3. 重新从尾部开始第 1、2 步的操作，除了在这之前头部已经排好的元素。

4. 继续对越来越少的数据进行比较、交换操作，直到没有可比较的数据为止，排序完成。

可能看到这，有的同学还不是很明白，那么我们假如，现在有这么几个数字 11 10 5 7 4 29 这么几个数字运用冒泡排序从大到小排序。 我们可以看到目前，我们的数组起始状态如下：

29和4比较，29比4大，那么29和4进行交换

那么交换之后，数组状态如下：

29和7比较，29比7大，那么29和7进行交换

那么交换之后，数组状态如下：

29和5比较，29比5大，那么29和5进行交换

那么交换之后，数组状态如下：

29和10比较，29比10大，那么29和10进行交换

那么交换之后，数组状态如下：

29和11比较，29比11大，那么29和11进行交换

那么交换之后，数组状态如下：

我们可以看到，经过第一趟的排序之后。我们已经找到了最大的元素，并且把最大的数字29排到了0位置，这个表象就像水气泡从水底冒上来一样，所以形象的成为“冒泡排序” 接下来，我们再看看第二趟数组是怎么变化的
第二趟初始化的数组：

4和7比较，4没有7大，那么不变 7和5比较，7比5大，那么7和5进行交换

7和10比较，7没有10大，那么不变 10和11比较，10没有11大，那么不变 那么经过第二趟结束之后，数组最后为：

我们可以看到经过两趟之后，我们的数组就按照我们的要求从大到小排好了。 因此，假如有N个元素，最好的情况我们仅仅需要N-1次比较和交换，最坏的情况下需要N（N-1）/2次比较和交换才能完成。

代码实现

Java实现：

/** * @author yangzc * @data 2019/4/8 22:21 * @desc 冒泡排序 */public class BubbleSort { private int[] array;
 public BubbleSort(int[] array) { this.array = array; }
 /** * 从小到大 */ public void sort() { int length = array.length; if (length > 0) { for (int i = 1; i < length; i++) { for (int j = 0; j < length - i; j++) { if (array[j] > array[j + 1]) { int temp = array[j]; array[j] = array[j + 1]; array[j + 1] = temp; } } } } }
 /** * 从大到小 */ public void sort2() { int length = array.length; if (length > 0) { for (int i = length - 1; i > 0; i--) { for (int j = length - 1; j > length - 1 - i; j--) { if (array[j] > array[j - 1]) { int temp = array[j]; array[j] = array[j - 1]; array[j - 1] = temp; } } } } }}

Java常见算法

选择排序

选择排序Simple Selection Sort

概念：

是一种简单直观的排序算法。每一次遍历时选取关键字最小（或最大）的记录作为有序序列的第i个记录。

原理：

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，然后，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。以此类推，直到所有元素均排序完毕。 例如我们有一个数组，我们如果需要把较小的元素排在前面，把大的元素排在后面。

1. 从数组当中，选择出最小的那个元素放在第一个位置。

2. 如果没有比当前还小的元素，那么就在当前的位置不变。

3. 继续对越来越少的数据进行比较、交换操作，直到没有可比较的数据为止，排序完成。

图解实例：

假如我们有一个数组 [11 10 5 7 4 29]
我们从这个数组当中，找到最小的数字4和第一个数字11交换位置。

交换之后数组如下：

4   10   5   7   11   29

在剩余的序列当中，找到最小的数字5和剩余序列的第一个位置10交换位置

交换之后数组如下：

4   5   10   7   11   29

在剩余的序列当中，找到最小的数字7和剩余序列的第一个位置10交换位置

交换之后数组如下：

4   5   7   10   11   29

可以看到，我们已经按照从小到大的顺序排好了。 选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上，则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素，它们当中至少有一个将被移到其最终位置上，因此对n个元素的序列进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中，选择排序属于非常好的一种。

代码实现：

Java实现：

/** * @author yangzc * @data 2019/4/8 23:37 * @desc 选择排序 */public class SelectSort { private int[] array;
 public SelectSort(int[] array) { this.array = array; }
 //从小到大 public void selectionSort() { int min, temp; for (int i = 0; i < array.length; i++) { // 初始化未排序序列中最小数据数组下标 min = i; for (int j = i + 1; j < array.length; j++) { // 在未排序元素中继续寻找最小元素，并保存其下标 if (array[j] < array[min]) { min = j; } } // 将未排序列中最小元素放到已排序列末尾 if (min != i) { temp = array[min]; array[min] = array[i]; array[i] = temp; } } }
 //从大到小 public void selectionSort2() { int max, temp; for (int i = 0; i < array.length; i++) { // 初始化未排序序列中最小数据数组下标 max = i; for (int j = i + 1; j < array.length; j++) { // 在未排序元素中继续寻找最小元素，并保存其下标 if (array[j] > array[max]) { max = j; } } // 将未排序列中最小元素放到已排序列末尾 if (max != i) { temp = array[max]; array[max] = array[i]; array[i] = temp; } } }
 public String print(String s, String Tag) { Log.d(Tag, Arrays.toString(array)); return s + Arrays.toString(array); }}

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