排序思想

Posted 2021-02-15 zclun

一.几种排序思想

 

1.交换排序：冒泡排序与快速排序

 

冒泡排序：

思想：比较相邻元素，违反排序顺序则交换，每次冒出一个最大值，直到所有相对的最大值冒出，完成排序。

最基本的排序，不必多说。

复杂度：最坏：O(n*n)；最好：O(n)；O(n*n)。

 

 1 private static void bubblesort(int[] arr) {
 2     for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { // n-1趟
 3         for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) { // 每趟比n-1-i次
 4             if (arr[j] > arr[j + 1]) {
 5                 int temp = arr[j + 1]; // 交换
 6                 arr[j + 1] = arr[j];
 7                 arr[j] = temp;
 8             }
 9         }
10     }
11 }

 

 快速排序：

思想：

通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，
然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

复杂度：最坏：O(n*n)；最好：O(n*logn)；平均：O(n*logn)。

 1 private static void quickSort(int[] arr, int start, int end) {
 2         if (start > end)// 出口
 3             return;
 4         
 5         int stard = arr[start];// 将数组的首值设为参照值
 6     
 7         int low = start;// 记录需要排序的下标
 8         int high = end;
 9         
10         while (low < high) {// 循环找出比参照值大和小的数
11             while (low < high && stard <= arr[high]) {// 右边的数比参照大
12                 high--;
13             }            
14             arr[low] = arr[high];// 此时跳出内层循环遇到arr[high]<stard；用右边的数替换左边的数
15             while (low < high && stard >= arr[low]) {// 左边的数比参照小
16                 low++;
17             }
18         arr[high] = arr[low];// 此时arr[low]>atard
19         }    
20         arr[low] = stard;// 将参照赋给low位置的数
21         quickSort(arr, start, low - 1);// 处理所有的小的数字
22         quickSort(arr, low + 1, end);// 处理所有的大的数字
23 
24     }

 

 

1.插入排序：简单插排与希尔排序

简单插排：

思想：

假设待插入元素之前的元素已经是排序完成的，则每一步将一个待排序的元素，按其值的大小插入前面已经排序的序列中适当位置上，直到全部插入完为止。

其中插入具体是指：对于待插入元素temp,如果i位置还不是插入合适的位置，则把i-1位置的元素填到i位置，直到找到合适的位置，或者遍历到0位置，将temp填在i位置。

复杂度：最坏：O(n*n)；最好：O(n*n)；平均：O(n*n)。

 1 private static void insertSort(int[] arr) {
 2         for (int i = 1; i < arr.length; i++) {// 从第二个元素开始遍历
 3             if (arr[i] < arr[i - 1]) { // 遇到当前元素比前一个元素小的情况
 4                 int temp = arr[i]; // 保存当前元素
 5                 int j;//用于遍历前面所有的情况
 6                 for (j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > temp; j--) { // 往前遍历，找到合适的插入位置
 7                     arr[j + 1] = arr[j];
 8                 }
 9                 arr[j + 1] = temp; // 将保存的值存入，即插入到合适的位置，完成排序
10             }
11         }
12     }

 

 

希尔排序：又称缩小增量排序

思想：

按除2递减的步长将序列分组，每组使用直接插排，直到每组都进行插排后完成排序。

复杂度：最坏：O(n*logn*logn)；最好：O(n)；平均：取决于间隔序列。

 1 private static void shellSort(int[] arr) {
 2         // 遍历步长
 3         for (int step = arr.length / 2; step > 0; step /= 2) {
 4             // 每次进行直接插入排序
 5             for (int i = step; i < arr.length; i += step) {
 6                 if (arr[i] < arr[i - step]) {
 7                     int temp = arr[i];
 8                     int j;
 9                     for (j = i - step; j >= 0 && arr[j] > temp; j -= step) {
10                         arr[j + step] = arr[j];
11                     }
12                     arr[j + step] = temp;
13                 }
14             }
15         }
16     }

 

 

3.