算法之简单排序(冒泡排序,选择排序,插入排序)

2020-04-04  本文已影响0人  冻冬龙东墙

一,冒泡排序BubbleSort

算法思想

冒泡排序是一种比较简单的排序算法,在每一次循环中,依次比较相邻的两个元素的大小,每次循环把最大的值交换到右边,最终完成排序。

排序过程

无序数组:2,3,9,5,4,1

第一趟排序:2,3,9,5,1,4(第一次循环开始)
第二趟排序:2,3,9,1,5,4
第三趟排序:2,3,1,9,5,4
第四趟排序:2,1,3,9,5,4
第五趟排序:1,2,3,9,5,4
第六趟排序:1,2,3,9,4,5(第二次循环开始)
第七趟排序:1,2,3,4,9,5
......
第某趟排序:1,2,3,4,5,9

代码实现

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int temp =0;    //定义临时变量(用于值交换)
        int[] arr = new int[]{2,3,9,5,4,1};  //定义一个无序数组

        for (int i=0;i<arr.length;i++){             //外层循环 
            for (int j=arr.length-1;j>i;j--){     //内层循环,用于比较相邻的两个数大小
                if (arr[j]<arr[j-1]){
                    //交换值
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j-1];
                    arr[j-1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("排序后结果:");
        for (int i:arr){ System.out.print(i); }
    }
}

排序后结果

排序后结果:
123459

二、选择排序SelectionSort

算法思想

选择排序的算法思想为,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,然后放到已排序的序列的末尾。以此类推,直到全部待排序的数据元素的个数为零

排序过程

无序数组:2,3,9,5,4,1

第一趟排序:(1),3,9,5,4,2
第二趟排序:(1,2),9,5,4,3
第三趟排序:(1,2,3),5,4,9
第四趟排序:(1,2,3,4),5,9
第五趟排序:(1,2,3,4,5),9

代码实现

public class SelectionSort {
    public static void main(String[] args) {
        int temp =0;    //定义临时变量(用于值交换)
        int[] arr = new int[]{2,3,9,5,4,1};  //定义一个无序数组
        int k = 0;      //定义索引


        for (int i = 0;i < arr.length-1;i++){
            k=i;
            for (int j = i+1;j < arr.length;j++){
                if (arr[j]<arr[k]){
                    k=j;
                }
            }
            //把循环比较出的最小值元素与第i位置的元素进行交换
            temp = arr[i];
            arr[i] = arr[k];
            arr[k] = temp;
        }


        System.out.println("排序后结果:");
        for (int i:arr){ System.out.print(i); }
    }
}

排序后结果

排序后结果:
123459

三、插入排序InsertSort

算法思想

插入排序也被称为直接插入排序,它的算法思想是将数组的第一个数认为是有序数组,从后往前(从前往后)扫描该有序数组,把数组中其余n-1个数,根据数值的大小,插入到有序数组中,直至数组中的所有数有序排列为止。这样的话,n个元素需要进行n-1趟排序!!!

排序过程

无序数组:43,32,18,26,21,4

第一趟排序:(43),32,18,26,21,4
第二趟排序:(32,43),18,26,21,4
第三趟排序:(18,32,43),26,21,4
第四趟排序:(18,26,32,43),21,4
第五趟排序:(18,21,26,32,43),4
第六趟排序:(4,18,21,26,32,43)

插入排序比较抽象,因此这里解释一下:

初始时,默认第一个元素43为一个新的有序数组(43)
第一趟排序中,比较顺序为从右往左,因此用32和43比较,32小于43,因此把32插入到43的左边,新的有序数组为(32,43)

第二趟排序中,让18先与数组(32,43)的43比较,18小于43,在比较18与32,发现18也小于32,因此把18插入到32的左边,因而新的数组为(18,32,43)

第三趟排序中,让26先与数组(18,32,43)中的43比较,发现26小于43,再往左一位比较,26小于32,再与左边比较,此时32大于18,因此!让18往左移一位,把26插入到此处,最终新的数组(18,26,32,43)

第四趟排序中......

代码实现

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int temp =0;    //定义临时变量(用于值交换)
        int[] arr = new int[]{43,32,18,26,21,4};  //定义一个无序数组

        for (int i=1;i<arr.length;i++){

            //待排元素小于有序序列的最后一个元素时,向前插入
            if (arr[i]<arr[i-1]){
                temp = arr[i];
                for (int j=i;j>=0;j--){
                    if (j>0 && arr[j-1]>temp) {
                        arr[j]=arr[j-1];
                    }else {
                        arr[j]=temp;
                        break;
                    }
                }
            }
            
        }

        System.out.println("排序后结果:");
        for (int c:arr){ System.out.print(c+","); }
    }
}

排序后结果:

排序后结果:
4,18,21,26,32,43,

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