Java中常用的排序算法（动态演示）
2018-11-27 本文已影响33人
Linhaojian
1.前言
- 这篇文章讲解的是Java中或者面试中常用的
排序算法。 - 文章中实例 [linhaojian的Github](https://github.com/linhaojian
2.复杂度
复杂度.png
- 相关概率
稳定：如果a原本在b前面，而a=b，排序之后a仍然在b的前面。
不稳定：如果a原本在b的前面，而a=b，排序之后 a 可能会出现在 b 的后面。
时间复杂度：对排序数据的总的操作次数。反映当n变化时，操作次数呈现什么规律。
O(N) : for(int i=0;i<10:i++){}；
O(N*N) : for(int i=0;i<10:i++){for(int i=0;i<10:i++){}}；
O(log2n) : 就是将循环次数/2；
O(nlog2n) : 就是循环数据的次数1分为2；
空间复杂度：是指算法在计算机内执行时所需存储空间的度量，它也是数据规模n的函数。
3.排序算法
3.1 冒泡
- 描述：
1.比较集合相邻2个元素，如果前者大于后者交换他们的位置。这一点会得出最大的元素 & 放置在集合最后
2.持续对剩下的元素进行1的操作。 -
演示：
冒泡排序.gif
- 代码：
public static void bubbleSort(int[] numbers)
{
int temp = 0;
int size = numbers.length;
for(int i = 0 ; i < size-1; i ++)
{
for(int j = 0 ;j < size-1-i ; j++)
{
if(numbers[j] > numbers[j+1]) //交换两数位置
{
temp = numbers[j];
numbers[j] = numbers[j+1];
numbers[j+1] = temp;
// System.out.println(Arrays.toString(numbers));
}
}
// System.out.println("------------");
}
}
3.2 选择
- 描述：
1.在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置
2.再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到排序序列起始位置。
3.以此类推，直到所有元素均排序完毕。 -
演示：
选择排序.gif
- 代码：
public static void selectSort(int[] numbers) {
int size = numbers.length;
int temp;
//从零开始向后遍历集合
for (int i = 0; i < size; i++) {
//将 i 赋值给k
int k = i;
//从集合最后一位开始向前遍历
for (int j = size - 1; j>i; j--) {
//记录比较之后值小的位置
if (numbers[j] < numbers[k]) {
k = j;
}
}
// 将找出最小值与i位置的值交互，把最小值放置在集合最前
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[k];
numbers[k] = temp;
// System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
3.3 插入
- 描述：
1.从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；
2.取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；
3.如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
4.重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；
5.将新元素插入到该位置后；
6.重复步骤2~5。 -
演示：
插入排序.gif
- 代码：
private static void insertSort(int[] numbers) {
//从1开始递增的遍历数据
for (int i = 1; i < numbers.length; i++) {
// 将 i 对应的值 赋予给 temp
int temp = numbers[i];
int j;
// 从 i-1 开始递减的遍历
for (j = i - 1; j >= 0; j--) {
//判断temp 是否小于当前j位置的值
if (temp < numbers[j]) {
numbers[j + 1] = numbers[j];
System.out.println(Arrays.toString(numbers));
} else {
break;
}
}
numbers[j + 1] = temp;
System.out.println(j+" "+Arrays.toString(numbers));
}
}
3.4 快速
- 描述：1.从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）；
2.重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一 边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；
3.递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
快速排序.gif
- 代码：
public static void quickSortHelp(int[] arr) {
arr = new int[]{5,3,2,1,4,8,7,9};
quickSort(arr,0, arr.length-1);
}
public static void quickSort(int[] arr,int low, int high) {
if(low<high) {
int partition = partition(arr,low,high);
System.out.println("partition : "+partition+" low : "+low+" high : "+high+" arr : "+Arrays.toString(arr));
quickSort(arr,low, partition-1);
quickSort(arr,partition+1, high);
}
}
public static int partition(int[] arr,int low,int high) {
int base = arr[low]; //用子表的第一个记录做枢轴(分水岭)记录
System.out.println("base : "+base);
while(low<high) {
while(arr[high]>=base&&low<high){
high--;
}
Swap(arr,high,low);
System.out.println("[high:"+high+"] "+Arrays.toString(arr));
while(arr[low]<=base&&low<high) {
low++;
}
Swap(arr,high,low);
System.out.println("[low:"+low+"] "+Arrays.toString(arr));
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println("----------------------------");
return low;
}
public static void Swap(int[] arr,int high,int low) {
int temp = arr[low];
arr[low] =arr[high];
arr[high] = temp;
}
4.总结
- 到此，常用的
排序算法讲解完毕。 - 如果喜欢我的分享，可以点击 关注 或者 赞，你们支持是我分享的最大动力 。
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