查找算法

对于有序的数组,常用的查找算法:二分查找。代码如下

private static int find(int [] arr,int searchKey){
int lowerBound
int upperBound = arr.length
int curIn;
        while(lowerBound <= upperBound){
curIn = (lowerBound + upperBound) / 2;
if(arr[curIn] == searchKey){
return curIn;
else{
if(arr[curIn] < searchKey){
lowerBound = curIn
else{
upperBound = curIn
                }
            }
        }
return
    }

排序算法

排序算法中包括:简单排序、高级排序

简单排序

简单排序常用的有:冒泡排序、选择排序、插入排序

冒泡排序代码如下:

private static void bubbleSrot(int[] arr) {
 for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
 for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
 if (arr[i] > arr[j]) {
 int temp = arr[i];
 arr[i] = arr[j];
 arr[j] = temp;
 }
 }
 }
 }

选择排序代码如下:

private static void chooseSort(int[] arr) {
 for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
 int least = i;
 for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
 if (arr[j] < arr[least]) {
 least = j;
 }
 }
 // 将当前第一个元素与它后面序列中的最小的一个 元素交换,也就是将最小的元素放在最前端
 int temp = arr[i];
 arr[i] = arr[least];
 arr[least] = temp;
 }
 }


插入排序代码如下:


private static void insertionSort(int[] arr)
 int in, out;
 for (out = 1; out < arr.length; out++) {
 int temp = arr[out];
 in = out;
 while (in > 0 && arr[in - 1] >= temp) {
 arr[in] = arr[in
 --in;
 }
 arr[in] = temp;
 }
 }


   冒泡排序方法速度是很慢的,运行时间为O(N²)级。选择排序改进了冒泡排序,将必要的交换次数从O(N²)减少到O(N),不幸的是比较次数依然是O(N²)级。然而,选择排序依然为大记录量的排序提出了一个非常重要的改进,因为这些大量的记录需要在内存中移动,这就使交换的时间和比较的时间相比起来,交换的时间更为重要。

   选择排序的效率:选择排序和冒泡排序执行了相同次数的比较:N*(N-1)/2。对于10个数据项,需要45次比较,然而,10个数据项只需要少于10次的交换。对于100个数据项,需要4950次比较,但只进行不到100次交换。N值很大时,比较的次数是主要的,所以结论是选择排序和冒泡哦排序一样运行了O(N²)时间。但是,选择排序无疑更快,因为它进行的交换少得多。

    插入排序的效率:这个算法中,第一趟排序,最多比较一次,第二趟排序,最多比较两次,以此类推,最后一趟最多比较N-1次,因此有1+2+3+…+N-1 = N*(N-1)/2。然而,因为在每一趟排序发现插入点之前,平均只有全体数据项的一半真的进行了比较,所以除以2最后是N*(N-1)/4。 
对于随机顺序的数据,插入排序也需要O(N²)的时间级。当数据基本有序,插入排序几乎只需要O(N)的时间,这对把一个基本有序的文件进行排序是一个简单而有效的方法。 

对于逆序排列的数据,每次比较和移动都会执行,所以插入排序不比冒泡排序快。

归并排序

// 将两个已排序的数组合并到第三个数组上。
 private static void merge(int[] arrA, int[] arrB, int[] arrC)
 int aDex = 0, bDex = 0, cDex
 int sizeA = arrA.length;
 int sizeB = arrB.length;

 // A数组和B数组都不为空
 while (aDex < sizeA && bDex < sizeB) {
 if (arrA[aDex] < arrB[bDex]) {
 arrC[cDex++] = arrA[aDex++];
 } else
 arrC[cDex++] = arrB[bDex++];
 }
 }
 // A数组不为空,B数组为空
 while (aDex < sizeA) {
 arrC[cDex++] = arrA[aDex++];
 }
 // A数组为空,B数组不为空
 while (bDex < sizeB) {
 arrC[cDex++] = arrB[bDex++];
 }
 }



高级排序

常见的高级排序:哈希排序、快速排序,这两种排序算法都比简单排序算法快得多:希尔排序大约需要O(N*(logN)²)时间,快速排序需要O(N*logN)时间。这两种排序算法都和归并排序不同,不需要大量的辅助存储空间。希尔排序几乎和归并排序一样容易实现,而快速排序是所有通用排序算法中最快的一种排序算法。 还有一种基数排序,是一种不常用但很有趣的排序算法。

哈希排序

哈希排序是基于插入排序的,实现代码如下:

private static void shellSort(int[] arr) {
 int inner, outer;
 int temp;
 int h
 int nElem = arr.length;
 while (h <= nElem
 h = h
 }
 while (h
 for (outer = h; outer < nElem; outer++) {
 temp = arr[outer];
 inner = outer;
 while (inner > h - 1 && arr[inner - h] >= temp) {
 arr[inner] = arr[inner - h];
 inner -= h;
 }
 arr[inner] = temp;
 }
 h = (h
 }
 }

快速排序

快速排序是最流行的排序算法,在大多数情况下,快速排序都是最快的,执行时间是O(N*logN)级,划分是快速排序的根本机制。划分本身也是一个有用的操作。 划分数据就是把数据分为两组,使所有关键字大于特定值的数据项在一组,所有关键字小于特定值的数据项在另一组。代码实现如下:

// 快速排序
 private static void recQuickSort(int arr[], int left, int right)
 if (right - left
 return;
 } else
 int pivot = arr[right];// 一般使用数组最右边的元素作为枢纽
 int partition = partitionIt(arr, left, right, pivot);
 recQuickSort(arr, left, partition
 recQuickSort(arr, partition + 1, right);
 }
 }

 // 划分
 private static int partitionIt(int[] arr, int left, int right, int pivot) {
 int leftPtr = left
 // int
 int rightPtr = right; // 使用最右边的元素作为枢纽,划分时就要将最右端的数据项排除在外
 while (true) {
 while (arr[++leftPtr] < pivot)
 ;
 while (rightPtr > 0 && arr[--rightPtr] > pivot)
 ;

 if (leftPtr >= rightPtr) {
 break;
 } else
 // 交换leftPtr和rightPtr位置的元素
 int temp = arr[leftPtr];
 arr[leftPtr] = arr[rightPtr];
 arr[rightPtr] = temp;
 }
 }
 // 交换leftPtr和right位置的元素
 int temp = arr[leftPtr];
 arr[leftPtr] = arr[right];
 arr[right] = temp;
 return leftPtr;// 返回枢纽位置
 }