数组排序 和 二分法查找

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了数组排序 和 二分法查找相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

二分法查找

当数据量很大适宜采用该方法。采用二分法查找时,数据需是有序不重复的。 基本思想:假设数据是按升序排序的,对于给定值 x,从序列的中间位置开始比较,如果当前位置值等于 x,则查找成功;若 x 小于当前位置值,则在数列的前半段中查找;若 x 大于当前位置值则在数列的后半段中继续查找,直到找到为止。

假设有一个数组 {5,4,2, 67, 77, 89, 90,4,9,1,12, 23, 34, 45, 56 },现要求采用二分法找出指定的数值并将其在数组的索引返回,如果没有找到则返回 -1

首先要做到的就是给数组进行排序

一般有四种方法:快速排序法、冒泡法、选择排序法、插入排序法。

快速排序法主要是运用了Arrays中的一个方法Arrays.sort()实现。

冒泡法是运用遍历数组进行比较,通过不断的比较将最小值或者最大值一个一个的遍历出来。

选择排序法是将数组的第一个数据作为最大或者最小的值,然后通过比较循环,输出有序的数组。

插入排序是选择一个数组中的数据,通过不断的插入比较最后进行排序。下面我就将他们的实现方法一一详解供大家参考。

利用Arrays带有的排序方法快速排序

Arrays.sort()方法根据传出参数的长度的大小来判断用哪种排序方法,如果数组的长度小于7用冒泡排序,如果数组长度大于7,将数组分为两部分,前半部分和后半部分分别进行冒泡排序,最后再执行一次总的排序
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import java.util.Arrays; 
public class Test2{   
    public static void main(String[] args){   
        int[] a={5,4,2,4,9,1};   
        Arrays.sort(a);  //进行排序   
        for(int i: a){   
            System.out.print(i);   
       }  
    }  
}
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冒泡排序算法

原理:从数组的第一个位置开始两两比较array[index]和array[index+1],如果array[index]大于array[index+1]则交换array[index]和array[index+1]的位置,止到数组结束;

                         从数组的第一个位置开始,重复上面的动作,止到数组长度减一个位置结束;

                         从数组的第一个位置开始,重复上面的动作,止到数组长度减二个位置结束;

。。。。

 

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public static int[] bubbleSort(int[] args){//冒泡排序算法   
    for(int i=0;i<args.length-1;i++){   
       for(int j=i+1;j<args.length;j++){   
           if (args[i]>args[j]){   
               int temp=args[i];   
               args[i]=args[j];   
               args[j]=temp;   
               }   
    }  
   }  
   return args;  
}
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选择排序算法:

原理:选择一个值array[0]作为标杆,然后循环找到除这个值外最小的值(查找小于标杆的最小值),交换这两个值,这时最小值就被放到了array[0]上,然后再将array[1]作为标杆,从剩下未排序的值中找到最小值,并交换这两个值。

冒泡排序是每一次都可能要交换 而选择排序是在比较时记下a[i]的位置 最后来交换 所以他们的交换过程是不一样的 而查找的过程是一样的,效率不会比冒泡的低...

 

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public static int[] selectSort(int[] args){//选择排序算法   
     for (int i=0;i<args.length-1 ;i++ ){   
            int min=i;   
            for (int j=i+1;j<args.length ;j++ ){   
              if (args[min]>args[j]){   
                   min=j;   
                 }   
            }   
          if (min!=i){  
          int temp=args[i];  
          args[i]=args[min];  
          args[min]=temp;          
          }  
        }  
         return args;  
} 
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插入排序算法

原理:插入排序的思想是数组是部分有序的,然后将无序的部分循环插入到已有序的序列中

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public static int[] insertSort(int[] args){//插入排序算法   
     for(int i=1;i<args.length;i++){   
         for(int j=i;j>0;j--){   
            if(args[j]<args[j-1]){   
                int temp=args[j-1];  
                args[j-1]=args[j];  
                args[j]=temp;          
            }else break;   
        }  
     }  
     return args;  
} 
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在排序完成之后再使用二分法

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public class DichotomySearch {
   public static void main(String[] args) {
       int[] arr = new int[] { 12, 23, 34, 45, 56, 67, 77, 89, 90 };
       System.out.println(search(arr, 12));
       System.out.println(search(arr, 45));
       System.out.println(search(arr, 67));
       System.out.println(search(arr, 89));
       System.out.println(search(arr, 99));
   }

   public static int search(int[] arr, int key) {
       int start = 0;
       int end = arr.length - 1;
       while (start <= end) {
           int middle = (start + end) / 2;
           if (key < arr[middle]) {
               end = middle - 1;
           } else if (key > arr[middle]) {
               start = middle + 1;
           } else {
               return middle;
           }
       }
       return -1;
   }
}
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以上是关于数组排序 和 二分法查找的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

数组排序 和 二分法查找

二分查找--34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

[LeetCode]34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(二分)

基本的查找算法

算法二分法 ② ( 排序数组中查找目标值 | 二分法的经典写法 | 在排序数组中查找元素的最后一个位置 | 二分法的通用模板 )

c语言如何实现-数组排序,二分查找