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JAVA常用的排序演算法

一 氣泡排序

概述:氣泡排序是最簡單的排序之一了,其大體思想就是通過與相鄰元素的比較和交換來把小的數交換到最前面。這個過程類似於水泡向上升一樣,因此而得名。舉個栗子,對5,3,8,6,4這個無序序列進行氣泡排序。首先從後向前冒泡,4和6比較,把4交換到前面,序列變成5,3,8,4,6。同理4和8交換,變成5,3,4,8,6,3和4無需交換。5和3交換,變成3,5,4,8,6,3.這樣一次冒泡就完了,把最小的數3排到最前面了。對剩下的序列依次冒泡就會得到一個有序序列。

圖示:

程式碼:

public void bubbleSort(int[] arr) {
    if(null == arr || arr.length == 0){
        return ;
    }
    for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        for(int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
            if(arr[j] > arr[j+1]) {
                swap(arr,j-1,j);
            }
        }
    }
}

public static void swap(int[] arr,int i,int j){

    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = temp;
}

二 選擇排序

概述:選擇排序的思想其實和氣泡排序有點類似,都是在一次排序後把最小的元素放到最前面。但是過程不同,氣泡排序是通過相鄰的比較和交換。而選擇排序是通過對整體的選擇。舉個栗子,對5,3,8,6,4這個無序序列進行簡單選擇排序,首先要選擇5以外的最小數來和5交換,也就是選擇3和5交換,一次排序後就變成了3,5,8,6,4.對剩下的序列一次進行選擇和交換,最終就會得到一個有序序列。其實選擇排序可以看成氣泡排序的優化,因為其目的相同,只是選擇排序只有在確定了最小數的前提下才進行交換,大大減少了交換的次數。

圖示:

程式碼:

public static void slectSort(int[] arr) {
		if(null == arr && arr.length == 0) {
			return ;
		}
		int minIndex = 0;
		for(int i = 0;i < arr.length;i++) {//需要n-1次比較
			minIndex = i;
			for(int j = i + 1;j<arr.length;j++) {//從i+1開始比較
				if(arr[j] < arr[minIndex]) {
					minIndex = j;
				}
			}
			
			if(minIndex != i) {//如果minIndex不是i,說明找到了更小的值,交換
				swap(arr,minIndex,i);
				
			}
		}
		
	}
	
	public static void swap(int[] arr,int i,int j) {
		int temp = arr[i];
		arr[i] = arr[j];
		arr[j] = temp;
	}

三 插入排序

概述:插入排序不是通過交換位置而是通過比較找到合適的位置插入元素來達到排序的目的的。相信大家都有過打撲克牌的經歷,特別是牌數較大的。在分牌時可能要整理自己的牌,牌多的時候怎麼整理呢?就是拿到一張牌,找到一個合適的位置插入。這個原理其實和插入排序是一樣的。舉個栗子,對5,3,8,6,4這個無序序列進行簡單插入排序,首先假設第一個數的位置時正確的,想一下在拿到第一張牌的時候,沒必要整理。然後3要插到5前面,把5後移一位,變成3,5,8,6,4.想一下整理牌的時候應該也是這樣吧。然後8不用動,6插在8前面,8後移一位,4插在5前面,從5開始都向後移一位。注意在插入一個數的時候要保證這個數前面的數已經有序。

圖示:

程式碼: