今天我们主要看一些简单的排序
常见的时间复杂度
? 常数阶Ο(1)
? 对数阶Ο(log2n)
? 线性阶Ο(n)
? 线性对数阶Ο(nlog2n)
? 平方阶Ο(n²)
? 立方阶Ο(n³)
? K次方阶Ο(n^k)
? 指数阶Ο(2^n)
常见的时间复杂度对应图
Ο(1)＜Ο(log2n)＜Ο(n)＜Ο(nlog2n)＜Ο(n²)＜Ο(n³)＜…＜Ο(2^n) ＜Ο(n!)<O(n^n)
冒泡排序（Quicksort）
算法描述：
①. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
②. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
③. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
④. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤①~③，直到没有任何一对数字需要比较。
为了直观感受，在网上找个动态的演示
代码实现：
当数组中有n个元素时，只需要进行n-1轮比较，则整个数组就是有序的
public static void bubbleSort(int[] arr) {
// 进行i轮比较
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
//后一位的值大于前一位的值进行值交换
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
swap(arr, j, j + 1);
}
}
}
}
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
选择排序（Quicksort）
算法描述：
选择排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是：第一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小（大）元素，继续放在起始位置知道未排序元素个数为0。
代码实现：
public static void selectionSort(int[] a) {
//每当完成一轮，将会找到最小值，一个i代表一轮
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
int index = i;
//每一轮从i+1开始找，查找是否有比当前值更小的值
for (int j = i + 1; j < a.length; j++) {
if (a[index] > a[j]) {
index = j;
}
}//如果index和i不相等说明，下标交换过，也就是说找到更小的数值了
if (index != i) {
swap(a, index, i);
}
}
}
public static void swap(int[] a, int i, int j) {
int temp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = temp;
}
插入排序（insertSort）
算法描述：
插入排序也是一种常见的排序算法，插入排序的思想是：将初始数据分为有序部分和无序部分，每一步将一个无序部分的数据插入到前面已经排好序的有序部分中，直到插完所有元素为止。 插入排序的步骤如下：每次从无序部分中取出一个元素，与有序部分中的元素从后向前依次进行比较，并找到合适的位置，将该元素插到有序组当中。 将数组分为2端，有序数组和无序数组，依次将无序数组中的值插入到无序数组中。
如图，插入4的过程如下 将数组分为2端，有序数组和无序数组，依次将无序数组中的值插入到无序数组中。
如下图3 6 7为有序数组，4 2为无序数组。依次将4，2插入到无序数组中即可
如图，插入4的过程如下
代码实现：
public static void insertionSort(int[] a) {
for (int i = 1; i < a.length; i++) {
int temp = a[i];
int j;
// 查到合适的插入位置，插入即可
for (j = i - 1; j >= 0 && a[j] > temp; j--) {
a[j + 1] = a[j];
}
a[j + 1] = temp;
}
}
希尔排序 （ShellSort）
算法描述：
希尔排序是基于插入排序改进后的算法。因为当数据移动次数太多时会导致效率低下。所以我们可以先让数组整体有序（刚开始移动的幅度大一点，后面再小一点），这样移动的次数就会降低，进而提高效率
代码实现：
public static void shellSort(int[] a) {
for (int step = a.length / 2; step > 0; step /= 2) {
//接下来的过程类似于插入排序
for (int i = step; i < a.length; i++) {
int temp = a[i];
int j;
for (j = i - step; j >= 0 && a[j] > temp ; j -= step) {
a[j + step] = a[j];
}
a[j + step] = temp;
}
}
}
归并排序（MergetSort）
算法描述：
1.申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列；
2.设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置；
3.比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置；
4.重复步骤 3 直到某一指针达到序列尾；
将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。
方便理解，直接网上找图
代码实现：
public static void mergeSort(int[] a, int left, int right) {
// 将数组分段成只有一个元素
if (left == right) {
return;
}
int mid = (left + right) / 2;
mergeSort(a, left, mid);//递归
mergeSort(a, mid + 1, right);
merge(a, left, mid, right);
}
public static void merge(int[] a, int left, int mid, int right) {
int[] temp = new int[right - left + 1];
int i = left;
int j = mid + 1;
int k = 0;
while (i <= mid && j <= right) {
if (a[i] < a[j]) {
temp[k++] = a[i++];
} else {
temp[k++] = a[j++];
}
}
// 复制左边数组剩余的值
while (i <= mid) {
temp[k++] = a[i++];
}
// 复制右边数组剩余的值
while (j <= right) {
temp[k++] = a[j++];
}
int index = 0;
//把temp全部复制给数组
while (left <= right) {
a[left++] = temp[index++];
}
}
快速排序（QuickSort）
算法描述：
- 快速排序的执行流程主要分为如下三步
- 从数列中取出一个数作为基准数
- 分区，将比它大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边
- 再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数
代码实现：
public static void quickSort(int[] a, int left, int right) {
if (left >= right) {
return;
}
int index = sort(a, left, right);
//得到中间值index，然后一分为二，继续分
quickSort(a, left, index - 1);
quickSort(a, index + 1, right);
}
public static int sort(int[] a, int left, int right) {
//以左边的a[left]为基准数
int key = a[left];
while (left < right) {
// 从right所指位置向前搜索找到第一个关键字小于key的记录和key互相交换
while (left < right && a[right] >= key) {
right--;
}
a[left] = a[right];
// 从left所指位置向后搜索，找到第一个关键字大于key的记录和key互相交换
while (left < right && a[left] <= key) {
left++;
}
a[right] = a[left];
}
// 放key值，此时left和right相同
a[left] = key;
return left;
}
到此这篇关于Java轻松入门冒泡 选择 插入 希尔 归并排序算法的文章就介绍到这了,更多相关Java 排序算法内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！
