Java三大排序算法实战

在这里作为本人之前有接触过一点数据结构的内容,在这里是记录我学习Java的过程,如果有所帮助则是锦上添花!
三大排序算法
1、冒泡排序
2、插入排序
3、选择排序
(说是三大排序,其实是最基础和最捞的排序了,但是这是一定要掌握的内容,不容有失。)
O(n^2)

1、冒泡排序

java 中三个整数排序 java三个数的排序常用方法_java


实现代码:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 5, 0, 1, 4, 9, 2, 3, 6, 7};
        bubble_ordering(arr);
        for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }

    public static void bubble_ordering(int[] arr){
        for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++){
            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++){
                if (arr[i] > arr[i+1]){
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i+1];
                    arr[i+1] = temp;
                }
            }
            for (int k = 0; k < arr.length;k++){
                System.out.print(arr[k] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

结果:

java 中三个整数排序 java三个数的排序常用方法_System_02


优化1:

可以观察到其实不用到最后一步已经排序完成了。如何提前结束循环呢,可以判断如果一趟里面没有发生一次交换,就可以结束了。(因为从最左边第一个开始的,如果一趟都没有发生交换,那么就说明已经按顺序排好了。)

因此可以添加一个布尔变量来作为flag判断是否已经排好。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 5, 0, 1, 4, 9, 2, 3, 6, 7};
        bubble_ordering(arr);
        for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }

    public static void bubble_ordering(int[] arr){
        for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++){       //一共n-1趟
            boolean flag = true;                        //用于判断提前结束排序
            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++){   //每趟n-1轮  好像还可以优化
                if (arr[i] > arr[i+1]){
                    flag = false;                       //说明还有交换,不能结束排序
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i+1];
                    arr[i+1] = temp;
                }
            }

            if(flag) break;                             //说明这一趟没发生交换,结束排序

            for (int k = 0; k < arr.length;k++){
                System.out.print(arr[k] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

输出结果

java 中三个整数排序 java三个数的排序常用方法_System_03

优化2:
由于每经过一趟,就有一个固定位置,那么接下来的一趟就可以减少一次排序时间(因为最右边那个最必最大)。
因此可以在嵌套的第二个for里面将n-1 改为n-j-1。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 5, 0, 1, 4, 9, 2, 3, 6, 7};
        bubble_ordering(arr);
        for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }

    public static void bubble_ordering(int[] arr){
        for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++){       //一共n-1趟
            boolean flag = true;                        //用于判断提前结束排序
            for (int i = 0; i < arr.length - j - 1; i++){   //每趟n-j-1轮
                if (arr[i] > arr[i+1]){
                    flag = false;                       //说明还有交换,不能结束排序
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i+1];
                    arr[i+1] = temp;
                }
            }

            if(flag) break;                             //说明这一趟没发生交换,结束排序

            for (int k = 0; k < arr.length;k++){
                System.out.print(arr[k] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

结果

java 中三个整数排序 java三个数的排序常用方法_排序算法_04

java 中三个整数排序 java三个数的排序常用方法_算法_05

2、插入排序

插入排序其实跟我们打牌一样,摸牌时牌堆时乱序的,但是一张张摸到手中进行排序,使它变得有序了。

java 中三个整数排序 java三个数的排序常用方法_算法_06

代码:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 5, 0, 1, 4, 9, 2, 3, 6, 7};
        //bubble_ordering(arr);
        insert_ordering(arr);
        for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }

    public static void insert_ordering(int[] arr){
        for (int i = 1; i<arr.length; i++){
            int temp = arr[i];              //把牌拿到手
            int j = i - 1;
            while(j >= 0 && temp < arr[j]){
                arr[j + 1] = arr[j];        //j+1把j的位置占了,相当于一个个向右走
                j--;
            }
            arr[j+1] = temp;                //跳出循环了就说明temp找到位置了
            for (int k = 0 ; k <arr.length; k++){
                System.out.print(arr[k] + " ");;
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

3、选择排序

选择排序其实就是每次都选择当前数组中最大的数排到最前面

或者最小的数排到最后面

java 中三个整数排序 java三个数的排序常用方法_java_07

代码:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 5, 0, 1, 4, 9, 2, 3, 6, 7};
        //bubble_ordering(arr);
        //insert_ordering(arr);
        choose_ordering(arr);
        for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }

    public static void choose_ordering(int[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++){
            int min = arr[i], pos = i;                  //记录数值和位置
            for (int j = i + 1; j < arr.length;j++){    //遍历查看最小值
                if(arr[j] < min){
                    min = arr[j];
                    pos = j;
                }
            }
            int temp = arr[i];                          //原来的位置
            arr[i] = arr[pos];
            arr[pos] = temp;                            //进行一个交换

            for(int k = 0; k < arr.length; k++){
                System.out.print(arr[k] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}