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数据结构与算法--简单排序

程序员文章站 2022-04-26 14:46:57
一、冒泡排序二、选择排序1.需求排序前:{4,6,8,7,9,2,10,1}排序后:{1,2,4,5,7,8,9,10}2.排序原理(1)每一次遍历的过程中,都假定第一个索引处的元素是最小值,和其他索引处的值依次进行比较,如果当前索引处的值大于其他某个索引的值,则假定其他某个索引处的...

一、冒泡排序

      冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序方法。

1.需求

      排序前:{4,5,6,3,2,1}
      排序后:{1,2,3,4,5,6}

2.排序原理

      (1)比较相邻的元素,如果前一个元素比后一个元素大,就交换这两个元素的位置。
      (2)对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对元素到结尾的最后一对元素,最终最后位置的元素就是最大值。
数据结构与算法--简单排序

3.冒泡排序API设计
类名 Selection
构造方法 Selection():创建Selection对象
成员方法 1.public static void sort(Comparable[] a) :对数组内的元素进行排序
2.private static boolean grater(Comparable v,Comparable w):判断v是否大于w
3.private static exch(Comparable[] a,int i,int j):交换a数组中,索引i和索引j处的值
4.冒泡排序的代码实现
public class Bubble { /**
     * 对数组中的元素进行排序
     * @param a
     */ public static void sort(Comparable[] a){ for(int i = a.length - 1; i>0; i--){ for(int j = 0; j < i; j++){ //比较索引j和索引j+1处的值 if(greater(a[j],a[j+1])){ exch(a,j,j+1); } } } } /**
     * 比较v元素是否大于w元素
     * @param v
     * @param w
     * @return
     */ private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){ return v.compareTo(w) > 0; } /**
     * 数组元素i和j交换位置
     * @param a
     * @param i
     * @param j
     */ private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){ Comparable temp; temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp; } } 
5.冒泡排序的时间复杂度分析

数据结构与算法--简单排序

6.冒泡排序优化
import java.util.Arrays; //冒泡排序 public class BubbleSort { public static void main(String[] args) { int[] sort1 = new int[]{5,6,8,3,9,2,1,7}; bubbleSort1(sort1); System.out.println(Arrays.toString(sort1)); System.out.println("----------------"); int[] sort2 = new int[]{5,6,8,3,9,2,1,7}; bubbleSort1(sort2); System.out.println(Arrays.toString(sort2)); System.out.println("---------------"); int[] sort3 = new int[]{3,4,2,1,5,6,7,8}; bubbleSort1(sort3); System.out.println(Arrays.toString(sort3)); } //原始冒泡排序 public static void bubbleSort1(int array[]){ for(int i = 0; i < array.length - 1; i++){ for(int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++ ){ int temp = 0; if(array[j] > array[j+1]){ temp = array[j]; array[j] = array[j+1]; array[j+1] = temp; } } } } //冒泡排序优化,整个数组已经有序时不再进行排序 public static void bubbleSort2(int array[]){ boolean isSorted = true; for(int i = 0; i < array.length - 1; i++){ for(int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++ ){ int temp = 0; if(array[j] > array[j+1]){ temp = array[j]; array[j] = array[j+1]; array[j+1] = temp; isSorted = false; } } if(isSorted){ break; } } } //冒泡排序优化,数组部分已经有序时不再对那部分进行排序 public static void bubbleSort3(int array[]){ for(int i = 0; i < array.length - 1; i++){ //标记是否有序,每一轮的初始值都是true boolean isSorted = true; //无序数组的边界,每次比较只需要比较到这里 int sortBorderv = array.length - 1 - i; for(int j = 0; j < sortBorderv; j++){ if(array[j] > array[j+1]){ int temp = array[j]; array[j] = array[j+1]; array[j+1] = temp; //因为有元素进行交换,所以不是有序的,标记变为false isSorted = false; //把无序数列的边界更新为最后一次交换元素的位置 sortBorderv = j; } } if(isSorted){ break; } } } } 

二、选择排序

1.需求

      排序前:{4,6,8,7,9,2,10,1}
      排序后:{1,2,4,5,7,8,9,10}

2.排序原理

      (1)每一次遍历的过程中,都假定第一个索引处的元素是最小值,和其他索引处的值依次进行比较,如果当前索引处的值大于其他某个索引的值,则假定其他某个索引处的值为最小值,最后可以找到最小值所在的索引。
      (2)交换第一个索引处和最小值所在的索引处的值。
数据结构与算法--简单排序

3.选择排序API设计
类名 Selection
构造方法 Selection():创建Selection对象
成员方法 1.public static void sort(Comparable[] a) :对数组内的元素进行排序
2.private static boolean grater(Comparable v,Comparable w):判断v是否大于w
3.private static exch(Comparable[] a,int i,int j):交换a数组中,索引i和索引j处的值
4.选择排序代码实现
import java.util.Arrays; public class Selection { public static void main(String[] args) { //原始数据 Integer[] a = {4,6,8,7,9,2,10,1}; sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } /**
     * 对数组a中的元素进行排序
     * @param a
     */ public static void sort(Comparable[] a){ //定义一个变量,记录最小元素所在的索引,默认为参与选择排序的第一个元素所在的位置 for(int i = 0; i < a.length - 1; i++){ int minIndex = i; for(int j = i + 1; j < a.length; j++){ //需要比较最小索引minIndex处的值和j索引处的值 if(greater(a[minIndex],a[j])){ minIndex = j; } } exch(a,i,minIndex); } } /**
     * 比较v元素是否大于w元素
     * @return
     */ private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){ return v.compareTo(w) > 0; } /**
     * 数组元素i和j交换位置
     * @param a
     * @param i
     * @param j
     */ private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){ Comparable temp; temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp; } } 
5.选择排序的时间复杂度分析

数据结构与算法--简单排序

三、插入排序

      插入排序(Insertion sort)是一种简单直观且稳定的排序算法。

1.需求

      排序前:{4,3,2,10,12,1,5,6}
      排序后:{1,2,3,4,5,6,10,12}

2.排序原理

(1)把所有的元素分为两组,已经排序的和未排序的;
(2)找到未排序的组中的第一个元素,向已经排序的组中进行插入;
(3)倒叙遍历已经排序的元素,依次和待插入的元素进行比较,直到找到一个小于等于待插入元素,那么就把待插入元素放到这个位置,其他的元素向后移动一位;
数据结构与算法--简单排序

3.插入排序API设计
类名 Insertion
构造方法 Insertion():创建Insertion对象
成员方法 1.public static void sort(Comparable[] a) :对数组内的元素进行排序
2.private static boolean grater(Comparable v,Comparable w):判断v是否大于w
3.private static exch(Comparable[] a,int i,int j):交换a数组中,索引i和索引j处的值
4.插入排序代码实现
import java.util.Arrays; public class Insertion { public static void main(String[] args) { //原始数据 Integer[] a = {4,3,2,10,12,1,5,6}; sort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } /**
     * 对数组a中的元素进行排序
     * @param a
     */ public static void sort(Comparable[] a){ for(int i = 1; i < a.length; i++){ //比较索引j处的值和索引j-1处的值,如果索引j-1处的值比索引j处的值大,则交换数据,如果不大,那么就找到合适的位置了,退出循环即可 for(int j = i; j > 0; j--){ if(greater(a[j-1], a[j])){ exch(a,j-1,j); }else{ break; } } } } /**
     * 比较v元素是否大于w元素
     * @return
     */ private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){ return v.compareTo(w) > 0; } /**
     * 数组元素i和j交换位置
     * @param a
     * @param i
     * @param j
     */ private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){ Comparable temp; temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp; } } 
5.插入排序的时间复杂度

数据结构与算法--简单排序

本文地址:https://blog.csdn.net/qq_42765068/article/details/108022388