给定数组 int[] arr = {3,6,8,4,7,5,9,1,2,0};
使用至少三种方法对数组arr排序(作者这里使用Java实现)
算法基础
/**
* 冒泡排序(下沉排序)
* @param numbers
*/
public static void bubbleSort(int[] numbers)
{
int len = numbers.length;//数组长度
int temp = 0;//交换变量
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
if (numbers[j] > numbers[j + 1]) {
temp = numbers[j];
numbers[j] = numbers[j + 1];
numbers[j + 1] = temp;
}
}
}
}
/**
* 选择排序
* @param numbers
*/
public static void selectSort(int[] numbers)
{
int len = numbers.length;//获取数组长度
int temp = 0;//交换变量
int j = 0;//把j放外面,提高效率
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
int k = i;//要把记录下标定义在外部,写到内循环里是找不到的
for (j = k + 1; j < len; j++) {
if (numbers[k] > numbers[j]) {
k = j;//记录内层循环最小数下标
}
}
if (i != k) {//判断是不是同一个数,同一个数就不用换啦
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[k];
numbers[k] = temp;
}
}
}
/**
* 插入排序
* @param numbers
*/
public static void insertSort(int[] numbers)
{
int len = numbers.length;//数组长度
int j = 0;//把j放外面,提高效率
for (int i = 0; i < len; i++) {
int k = numbers[i];//依次接收数组中每个元素的值
for (j = i; j > 0 && k < numbers[j - 1]; j--) {//从第二个数开始,如果比前面的数小,前面元素依次后移
numbers[j] = numbers[j - 1];
}
numbers[j] = k;//把元素放到前面
}
}
/**
* 希尔排序(也叫shell排序)
* @param list
*/
package test_03;
public class Test14 {
public static void shellSort(int[] numbers)
{
int len = numbers.length / 2;
while (len >= 1) {
//把距离为 len 的元素编为一个组,扫描所有组
for (int i = len; i < numbers.length; i++) {
int j = 0;
int temp = numbers[i];
//对距离为 len 的元素进行排序
for (j = i - len;j >= 0 && temp < numbers[j]; j = j - len) {
numbers[j + len] = numbers[j];
}
numbers[j + len] = temp;
}
len = len / 2;//减小增量
}
}
/**
* 快速排序
* @param 数组
* @param 左节点(开始位置)
* @param 右节点(结束位置)
*/
static void quick_sort(int s[], int left, int right)
{
if (left < right)
{
//Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //将中间的这个数和第一个数交换 参见注1
int l = left;
int r = right;
int temp = s[left];
while (l < r)
{
while(l < r && s[r] >= temp)//从右向左找第一个小于x的数
r--;
if(l < r)//如果找到了比x小的数，则把这个数放进坑，并i++
s[l++] = s[r];
while(l < r && s[l] < temp)// 从左向右找第一个大于等于x的数
l++;
if(l < r)
s[r--] = s[l];
}
//退出时，i等于j。将x填到这个坑中。
s[l] = temp;
quick_sort(s, left, l - 1);// 递归调用
quick_sort(s, l + 1, right);
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3,6,8,4,7,5,9,1,2,0};
System.out.println("原始数据:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
//调用排序方法
insertSort(arr);
System.out.println("排序后数据");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
}
排序说明
- 插入排序：插入排序基本操作就是将一个数据插入到已经排好序的有序数据中，从而得到一个新的、个数加一的有序数据，算法适用于少量数据的排序，时间复杂度为O(n^2)。是稳定的排序方法。插入排序的基本思想是：每步将一个待排序的纪录，按其关键码值的大小插入前面已经排序的文件中适当位置上，直到全部插入完为止。
- 选择排序：选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每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，直到全部待排序的数据元素排完。 选择排序是不稳定的排序方法。
- 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算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
- 快速排序：快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
- 归并排序：归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。
- 希尔排序：希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序，是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止。
