五大排序，包含案例，直接上手操作！！（含冒泡排序，直接排序，反转排序，希尔排序，直接插入法排序）

Posted 2021-09-11 老张学coding

一、排序算法

1.1、冒泡排序

工作机制：

1.概述：类似气泡上涌的动作，会将数据在数组中从小到大或者从大到小不断向前移动。
2.基本思想：冒泡排序的基本思想是==对比相邻的两个元素值，如果满足条件就交换元素值，把较小的元素移动到数组前面，把大的元素移动到数组后面(也就是交换两个元素的位置)，这样较小的元素就像气泡一 样从底部上升到顶部。
3.算法思路：冒泡算法由双层循环实现，其中外部循环用于控制排序轮数，一般为要排序的数组长度减1次，因为最后一次循环只剩下一个数组元素，不需要对比，同时数组已经完成排序了。而内部循环主要用于对比数组中每个相邻元素的大小，以确定是否交换位置==，对比和交换次数随排序轮数而减少。

示意图：

代码：

#!/bin/bash
arr=(20 60 40 30 50 10)
echo "原始数组的顺序是：${arr[@]}"
#获取数组的长度

length=${#arr[@]}
#外层循环定义比较的轮数，轮数为数组长度减1，从1开始
for ((a=1;a<$length;a++))
do
#确定比较相邻两个元素的位置，较大往后放，并且每轮比较的最后一个元素下标要递减
#这里使用变量b代表左边比较元素的下标范围
    for ((b=0;b<$length-a;b++))
    do
        left=${arr[$b]}
        c=$[$b + 1]
        right=${arr[$c]}
        if [ $left -gt $right ];then
          tmp=$left
          arr[$b]=$right
          arr[$c]=$tmp
        fi
      done
done
echo "排序后的数组顺序是：${arr[@]}"

1.2、直接排序

=工作机制：

1.概述：与冒泡排序相比，直接选择排序的交换次数更少，所以速度会快些。
2.基本思想:将指定排序位置与其它数组元素分别对比，如果满足条件就交换元素值，注意这里区别冒泡排序，不是交换相邻元素，而是把满足条件的元素与指定的排序位置交换(如从最后一 个元素开始排序)，这样排序好的位置逐渐扩大，最后整个数组都成为已排序好的格式。

示意图：

代码：

#!/bin/bash
arr=(20 50 40 30 60 10)
echo "原始数组的顺序为：${arr[*]}"
length=${#arr[*]}
for ((a=1;a<$length;a++))
do
    #先假设下标为0的元素值最大
    index=0
    #哦通过比较获取拥有最大值的下标（索引）
    for ((b=1;b<=$length-a;b++))
    do
       right=${arr[$b]}
       left=${arr[$index]}
       if [ $right -gt $left ];then
           index=$b
       fi
    done
    #把最大元素的值和当前轮次最后一个元素的值进行交换
    last=$[$length - $a]
    tmp=${arr[$last]}
    arr[$last]=${arr[$index]}
    arr[$index]=$tmp
done
echo "排序后的数组顺序是：${arr[*]}"

1.3、反转排序

工作机制：

脚本代码：

#!/bin/bash
arr=(1 2 3 4 5 6 7)
echo "原始数组的排列顺序是：${arr[@]}"
length=${#arr[@]}
for ((a=0;a<$length/2;a++))
do
    tmp=${arr[$a]}
    arr[$a]=${arr[$length-1-$a]}
    arr[$length-1-$a]=$tmp
done
echo "反转排序后的数组顺序是：${arr[@]}"

1.4、希尔排序

工作机制：

脚本代码：

#!/bin/bash
arr=(7 6 8 3 1 5 2 4)
echo "原始数组的排列顺序：${arr[*]}"
length=${#arr[*]}
for ((gap=$length/2;gap>0;gap/=2))
do
    for((i=gap;i<$length;i++))
    do
        temp=${arr[$i]}
        for ((j=i-gap;j>=0&&temp<${arr[$j]};j-=gap))
        do
            arr[$j+$gap]=${arr[$j]}
        done
      arr[$j+$gap]=$temp
    done
done

echo "排序后的数组顺序为：${arr[*]}"

1.5、直接插入法排序

工作机制：

插入排序，又叫==直接插入排序==。实际中，我们玩扑克牌的时候，就用了插入排序的思想。

基本思想：
在待排序的元素中，假设前n-1个元素已有序，现将第n个元素插入到前面已经排好的序列中，使得前n个元素有序。按照此法对所有元素进行插入，直到整个序列有序。

脚本代码：

#!/bin/bash
arr=(63 4 24 1 3 15)
echo "原始数组的排序是：${arr[*]}"
length=${#arr[*]}
for ((i=0;i<$length;i++))
do
    for ((j=0;j<=$i;j++))
    do
      if [ ${arr[$i]} -lt ${arr[$j]} ];then
      tmp=${arr[$i]}
      arr[$i]=${arr[$j]}
      arr[$j]=$tmp
      fi
    done
done
echo "排序后的数组顺序是：${arr[*]}"