• ​​前言​​
  • ​​1.冒泡排序​​
  • ​​2.选择排序​​
  • ​​3.插入排序​​
  • ​​4希尔排序​​
  • ​​5.归并排序​​
  • ​​6.快速排序​​

前言

在实际需求中,我们可能要对商品的物价等按照价格高低来进行排序,这个时候,我们就得需要学会几种常见的排序算法,来满足我们的开发需求

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[排序算法] 常见的排序算法_算法

1.冒泡排序

排序原理:

①比较相邻的元素,如果前一个元素比后一个元素大,就交换这个两个元素的位置

②对每一对相邻的元素做同样的操作,从开始的第一对元素到结尾的最后一对元素 ③每一次排序过后,都会把当前排序元素的最大值找出来

以3,6,4,2,11,10,5排序为例[排序算法] 常见的排序算法_算法_02
代码示例
因为涉及到元素的交换,所以我们可以先一个方法swap专门用来交换数组中的元素,在后面的排序中都会用到,后面 的排序就不把这个方法展示出来了
[排序算法] 常见的排序算法_数据_03
[排序算法] 常见的排序算法_排序算法_04
[排序算法] 常见的排序算法_数组_05
接下来进行测试
[排序算法] 常见的排序算法_算法_06


2.选择排序

排序原理:

①.每一次遍历的过程中,都假定第一个索引处的元素是最小值,和其他索引处的值依次进行比较,如果当前索引处的值大于其他某个索引处的值,则假定其他某个索引出的值为最小值,最后可以找到最小值所在的索引

②.交换第一个索引处和最小值所在的索引处的值

[排序算法] 常见的排序算法_算法_07
[排序算法] 常见的排序算法_算法_08
测试
[排序算法] 常见的排序算法_排序算法_09


3.插入排序


排序原理:
1.把所有的元素分为两组,已经排序的和未排序的;

2.找到未排序的组中的第一个元素,向已经排序的组中进行插入;

3.倒叙遍历已经排序的元素,依次和待插入的元素进行比较,直到找到一个元素小于等于待插入元素,那么就把待 插入元素放到这个位置,其他的元素向后移动一位;
[排序算法] 常见的排序算法_数据_10
[排序算法] 常见的排序算法_算法_11
测试
[排序算法] 常见的排序算法_数组_12


4希尔排序

希尔排序是插入排序的一种,又称“缩小增量排序”,是插入排序算法的一种更高效的改进版本。


排序原理
①.选定一个增长量d,按照增长量d作为数据分组的依据,对数据进行分组;
②.对分好组的每一组数据完成插入排序;
③.减小增长量,最小减为1,重复第二步操作。
[排序算法] 常见的排序算法_数据_13
那么刚开始d的取值要怎么取呢
[排序算法] 常见的排序算法_排序算法_14


public static void sort(int[] arr) {
//根据数组的长度来确定增长量的初始值
int d = 1;
while (d < arr.length/2) {
d = d * 2 + 1;
}
while (d >= 1) {
//排序
/**
* 找到待插入的元素
* 我们可以发现,第一个待插入的元素的索引是h的值
* 然后把待插入元素插入到有序数组中
*/
for (int i = d; i < arr.length; i++) {
//待插入元素的初始索引为h
for (int j = i; j >= d; j -= d) {
if (arr[j-d]>arr[j]) {
swap(arr, j - d, j);
} else {
//待插入元素已经找到合适的位置了
break;
}
}

}
int i = 1;
System.out.println("第" + (i++) + "轮排序结果:" + Arrays.toString(arr));
//更改h的值
d = d >> 1;

}

}

测试

[排序算法] 常见的排序算法_数据结构_15

5.归并排序


归并排序是分治法的典型英语,把有序的子序列合并,得到完全有序的序列,就是说先让每一个子序列有序,再让子序列段间有序

排序原理:
①尽可能的一组数据拆分成两个元素相等的子组,并对每一个子组继续拆分,直到拆分后的每个子组的元素个数是
1为止。
②将相邻的两个子组进行合并成一个有序的大组;
③不断的重复步骤2,直到最终只有一个组为止
[排序算法] 常见的排序算法_数组_16
归并原理
[排序算法] 常见的排序算法_算法_17
[排序算法] 常见的排序算法_数据结构_18
[排序算法] 常见的排序算法_排序算法_19
[排序算法] 常见的排序算法_数组_20
[排序算法] 常见的排序算法_数据_21
注:Comparable接口是为了通用性,这个是Java语法,大家把这个改成对应的数据类型也可以


/**
* @author zengyihong
* @create 2022--05--10 8:25
*/
public class Merge {
//归并所需要的辅助数组
private static Comparable[] assist;

/*
比较v元素是否小于w元素
*/
private static boolean less(Comparable v, Comparable w) {
return v.compareTo(w)<0;
}

/*
数组元素i和j交换位置
*/
private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {
Comparable t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}


/*
对数组a中的元素进行排序
*/
public static void sort(Comparable[] a) {
//1.初始化辅助数组assist;
assist = new Comparable[a.length];
//2.定义一个lo变量,和hi变量,分别记录数组中最小的索引和最大的索引;
int lo=0;
int hi=a.length-1;
//3.调用sort重载方法完成数组a中,从索引lo到索引hi的元素的排序
sort(a,lo,hi);
}

/*
对数组a中从lo到hi的元素进行排序
*/
private static void sort(Comparable[] a, int lo, int hi) {
//做安全性校验;
if (hi<=lo){
return;
}

//对lo到hi之间的数据进行分为两个组
int mid = lo+(hi-lo)/2;// 5,9 mid=7

//分别对每一组数据进行排序
sort(a,lo,mid);
sort(a,mid+1,hi);

//再把两个组中的数据进行归并
merge(a,lo,mid,hi);
}

/*
对数组中,从lo到mid为一组,从mid+1到hi为一组,对这两组数据进行归并
*/
private static void merge(Comparable[] a, int lo, int mid, int hi) {
//定义三个指针
int i=lo;
int p1=lo;
int p2=mid+1;

//遍历,移动p1指针和p2指针,比较对应索引处的值,找出小的那个,放到辅助数组的对应索引处
while(p1<=mid && p2<=hi){
//比较对应索引处的值
if (less(a[p1],a[p2])){
assist[i++] = a[p1++];
}else{
assist[i++]=a[p2++];
}
}

//遍历,如果p1的指针没有走完,那么顺序移动p1指针,把对应的元素放到辅助数组的对应索引处
while(p1<=mid){
assist[i++]=a[p1++];
}
//遍历,如果p2的指针没有走完,那么顺序移动p2指针,把对应的元素放到辅助数组的对应索引处
while(p2<=hi){
assist[i++]=a[p2++];
}
//把辅助数组中的元素拷贝到原数组中
for(int index=lo;index<=hi;index++){
a[index]=assist[index];
}

}



}

6.快速排序


快速排序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

排序原理:
1.首先设定一个分界值,通过该分界值将数组分成左右两部分;
2.将大于或等于分界值的数据放到到数组右边,小于分界值的数据放到数组的左边。此时左边部分中各元素都小于
或等于分界值,而右边部分中各元素都大于或等于分界值;
3.然后,左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据,又可以取一个分界值,将该部分数据分成左右两
部分,同样在左边放置较小值,右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。
4.重复上述过程,可以看出,这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后,再递归排好右侧部分的顺序。当
左侧和右侧两个部分的数据排完序后,整个数组的排序也就完成了。
[排序算法] 常见的排序算法_数组_22
切分原理:
把一个数组切分成两个子数组的基本思想:
1.找一个基准值,用两个指针分别指向数组的头部和尾部;
2.先从尾部向头部开始搜索一个比基准值小的元素,搜索到即停止,并记录指针的位置;
3.再从头部向尾部开始搜索一个比基准值大的元素,搜索到即停止,并记录指针的位置;
4.交换当前左边指针位置和右边指针位置的元素;
5.重复2,3,4步骤,直到左边指针的值大于右边指针的值停止。
[排序算法] 常见的排序算法_数据_23
[排序算法] 常见的排序算法_数据结构_24
[排序算法] 常见的排序算法_算法_25
[排序算法] 常见的排序算法_数据_26


public static void sort(int[] arr, int left, int right) {

//如果左边的索引比右边的索引大,则不合法
if (left > right) {
return;
}
//定义变量保存基准数
int base = arr[left];
//定义变量i,指向最左边
int i = left;
//定义变量j,指向最右边
int j = right;
//当i和j不相遇的时候,在循环中进行检索
while (i != j) {
//先由j从右边往左检索,如果检索到比基准数小的就停下
//如果检索到比基准数大或相等就继续检索
while (arr[j] >= base && j>i) {
j--;
}
//i从左边往右边检索
while (arr[i] <= base && j>i) {
i++;
}
//代码走到这里,说明i和j都停下了,则交换i和j位置的元素

swap(arr,i,j);


}
//如果条件不成立,就会跳出循环,说明i和j相遇了
//i和j一旦相遇,就停止检索,把基准数和相遇位置的元素交换
arr[left]=arr[i];
arr[i]=base;
//此时,基准数的左边都比它小,右边都比它大
//接下来继续相同的操作,可以使用递归
//排基准数的左边
sort(arr,left,i-1);
//排基准数的右边
sort(arr,i+1,right);



}

代码测试

[排序算法] 常见的排序算法_排序算法_27