Java的几种常见排序算法 |
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Java的几种常见排序算法
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一、所谓排序，就是使一串记录，按照其中的某个或某些关键字的大小，递增或递减的排列起来的操作。排序算法，就是如何使得记录按照要求排列的方法。排序算法在很多领域得到相当地重视，尤其是在大量数据的处理方面。一个优秀的算法可以节省大量的资源。在各个领域中考虑到数据的各种限制和规范，要得到一个符合实际的优秀算法，得经过大量的推理和分析。 二、排序算法可以分为内部排序和外部排序。 内部排序是数据记录在内存中进行排序。 外部排序是因排序的数据很大，一次不能容纳全部的排序记录，在排序过程中需要访问外存。 常见的内部排序算法有：冒泡排序、选择排序、插入排序、希尔排序、快速排序、归并排序等。 当然：实际的排序算法可不止这么一点，如果像了解其他算法可以参考：https://baike.baidu.com/item/%E6%8E%92%E5%BA%8F%E7%AE%97%E6%B3%95/5399605?fr=aladdin#3 三、这里主要介绍常见的几种排序算法 1）冒泡排序 a、冒泡排序，是通过每一次遍历获取最大/最小值 b、将最大值/最小值放在尾部/头部 c、然后除开最大值/最小值，剩下的数据在进行遍历获取最大/最小值 d、代码实现 public static void main(String[] args) { int arr[] = {8, 5, 3, 2, 4}; //冒泡 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //外层循环，遍历次数 for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) { //内层循环，升序（如果前一个值比后一个值大，则交换） //内层循环一次，获取一个最大值 if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j + 1]; arr[j + 1] = arr[j]; arr[j] = temp; } } } }e、排序过程（红色：移动的数据） 5,3,2,4,8 3,2,4,5,8 2,3,4,5,8 2,3,4,5,8 2,3,4,5,82）选择排序 a、将第一个值看成最小值 b、然后和后续的比较找出最小值和下标 c、交换本次遍历的起始值和最小值 d、说明：每次遍历的时候，将前面找出的最小值，看成一个有序的列表，后面的看成无序的列表，然后每次遍历无序列表找出最小值。 e、代码实现 public static void main(String[] args) { int arr[] = {6, 5, 3, 2, 4}; //选择 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //默认第一个是最小的。 int min = arr[i]; //记录最小的下标 int index = i; //通过与后面的数据进行比较得出，最小值和下标 for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) { if (min > arr[j]) { min = arr[j]; index = j; } } //然后将最小值与本次循环的，开始值交换 int temp = arr[i]; arr[i] = min; arr[index] = temp; //说明：将i前面的数据看成一个排好的队列，i后面的看成一个无序队列。每次只需要找无需的最小值，做替换 } }f、排序过程（红色：移动的数据） 2,5,3,6,4 2,3,5,6,4 2,3,4,6,5 2,3,4,5,6 2,3,4,5,63）插入排序 a、默认从第二个数据开始比较。 b、如果第二个数据比第一个小，则交换。然后在用第三个数据比较，如果比前面小，则插入（狡猾）。否则，退出循环 c、说明：默认将第一数据看成有序列表，后面无序的列表循环每一个数据，如果比前面的数据小则插入（交换）。否则退出。 d、代码实现 public static void main(String[] args) { int arr[] = {7, 5, 3, 2, 4}; //插入排序 for (int i = 1; i < arr.length; i++) { //外层循环，从第二个开始比较 for (int j = i; j > 0; j--) { //内存循环，与前面排好序的数据比较，如果后面的数据小于前面的则交换 if (arr[j] < arr[j - 1]) { int temp = arr[j - 1]; arr[j - 1] = arr[j]; arr[j] = temp; } else { //如果不小于，说明插入完毕，退出内层循环 break; } } } }e、排序过程（红色：有序，黑色：无序） 5,7,3,2,4 3,5,7,2,4 2,3,5,7,4 2,3,4,5,74）希尔排序（插入排序变种版） a、基本上和插入排序一样的道理 b、不一样的地方在于，每次循环的步长，通过减半的方式来实现 c、说明：基本原理和插入排序类似，不一样的地方在于。通过间隔多个数据来进行插入排序。 d、代码实现 public static void main(String[] args) { int arr[] = {7, 5, 3, 2, 4}; //希尔排序（插入排序变种版） for (int i = arr.length / 2; i > 0; i /= 2) { //i层循环控制步长 for (int j = i; j < arr.length; j++) { //j控制无序端的起始位置 for (int k = j; k > 0 && k - i >= 0; k -= i) { if (arr[k] < arr[k - i]) { int temp = arr[k - i]; arr[k - i] = arr[k]; arr[k] = temp; } else { break; } } } //j,k为插入排序，不过步长为i } }e、排序过程(步长4/2/1) 4,1,3,2,6,5,8,9,73,1,4,2,6,5,7,9,81,2,3,4,5,6,7,8,9 5）快速排序 a、确认列表第一个数据为中间值，第一个值看成空缺（低指针空缺）。 b、然后在剩下的队列中，看成有左右两个指针（高低）。 c、开始高指针向左移动，如果遇到小于中间值的数据，则将这个数据赋值到低指针空缺，并且将高指针的数据看成空缺值（高指针空缺）。然后先向右移动一下低指针，并且切换低指针移动。 d、当低指针移动到大于中间值的时候，赋值到高指针空缺的地方。然后先高指针向左移动，并且切换高指针移动。重复c、d操作。 e、直到高指针和低指针相等时退出，并且将中间值赋值给对应指针位置。 f、然后将中间值的左右两边看成行的列表，进行快速排序操作。 g、代码实现 public static void main(String[] args) { int arr[] = {7, 5, 3, 2, 4, 1, 8, 9, 6}; //快速排序 int low = 0; int high = arr.length - 1; quickSort(arr, low, high); } public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) { //如果指针在同一位置(只有一个数据时)，退出 if (high - low < 1) { return; } //标记，从高指针开始，还是低指针（默认高指针） boolean flag = true; //记录指针的其实位置 int start = low; int end = high; //默认中间值为低指针的第一个值 int midValue = arr[low]; while (true) { //高指针移动 if (flag) { //如果列表右方的数据大于中间值，则向左移动 if (arr[high] > midValue) { high--; } else if (arr[high] 0) { //再一次拆分，知道拆成一个一个的数据 mergeSort(arr, start, (start + end) / 2); mergeSort(arr, (start + end) / 2 + 1, end); //记录开始/结束位置 int left = start; int right = (start + end) / 2 + 1; //记录每个小单位的排序结果 int index = 0; int[] result = new int[end - start + 1]; //如果查分后的两块数据，都还存在 while (left |
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