数组的基本排序及查找问题

一、冒泡排序

冒泡排序的核心思想：

两两比较，大的往后放，第一次比较完毕最大值出现在最大索引处

public class ArrayDemo {

	public static void main(String[] args) {

		// 定义一个数组,静态初始化
		int[] arr = { 24, 69, 80, 57, 13 };

		// 排序之前
		System.out.println("排序前:");
		printArray(arr);
		//排序
		System.out.println("排序后:");
		bubbleSort(arr);
		printArray(arr);
	}
        //冒泡排序
	public static void bubbleSort(int[] arr) {
		for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
			for (int y = 0; y < arr.length - 1 - x; y++) {
				if (arr[y] > arr[y + 1]) {
					int temp = arr[y];
					arr[y] = arr[y + 1];
					arr[y + 1] = temp;
				}
			}
		}
	}
	// 遍历功能
	public static void printArray(int[] arr) {
		System.out.print("[");
		for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
			if (x == arr.length - 1) {
				System.out.println(arr[x] + "]");
			} else {
				System.out.print(arr[x] + ", ");
			}
		}
	}
}

学习了冒泡排序，我们来看一个小练习。需求：把字符串中的字符进行排序，举例："dacgebf"，结果："abcdefg"

分析:
1)键盘录入一个字符串"dacgebf"
2)可以将字符串转换成字符数组
3)冒泡排序 

4)最终要字符串类型的数据

public class ArrayTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		//创建键盘录入对象
		Scanner sc = new Scanner(System.in) ;
		
		//接收数据
		System.out.println("请输入一个字符串:");
		String line = sc.nextLine() ;
		
		//将字符串转换成字符数组
		char[] chs = line.toCharArray() ;
		
		//排序
		bubbleSort(chs);
		
		//需要的是字符串类型 
		String result = Arrays.toString(chs) ;
		System.out.println("result:"+result);
		
	}
	
	//冒泡排序
	public static void bubbleSort(char[] chs) {
		for(int x = 0 ;x < chs.length - 1; x ++) {
			for(int y = 0 ; y < chs.length-1-x ; y++) {
				if(chs[y]>chs[y+1]) {
					char temp = chs[y] ;
					chs[y] = chs[y+1] ;
					chs[y+1] = temp ;
				}
			}
		}
	}
}

当然这里的排序也可以用我们接下来讲的选择排序来做，大家可以自己练习练习。

二、选择排序

选择排序: 用0索引对应的元素依次与后面索引对应的元素进行比较, 小的数据往前放，第一次比较完毕最小值就出现在最小索引处，然后依次这样比较，就可以得到一个排好序的数组。

public class ArrayDemo2 {

	public static void main(String[] args) {
		// 定义数组
		int[] arr = { 24, 69, 80, 57, 13 };
		// 遍历功能
		System.out.println("排序前:");
		printArray(arr);
		System.out.println("排序后:");
		selectSort(arr);
		printArray(arr);

	}

	// 选择排序的功能
	public static void selectSort(int[] arr) {
		for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
			for (int y = x + 1; y < arr.length; y++) {
				if (arr[x] > arr[y]) {
					int temp = arr[x];
					arr[x] = arr[y];
					arr[y] = temp;
				}
			}
		}
	}
	//遍历功能
	public static void printArray(int[] arr) {
		System.out.print("[");
		for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
			if (x == arr.length - 1) {
				System.out.println(arr[x] + "]");
			} else {
				System.out.print(arr[x] + ", ");
			}
		}
	}
}

三、折半查找（二分查找）

前提：数组一定有序

核心思想：

A:定义最小索引和最大索引
int min = 0 ;
int max = arr.length -1 ;
B:计算中间索引
int mid = (min + max)/2 ;
C:中间索引对应的元素和需要查找的元素比较
相等,直接返回中间索引
不相等:
大了,左边找
max = mid -1 ;
小了,右边找
min = mid + 1 ;

E:重新计算中间索引 ,回到B继续查找

public class ArrayDemo3 {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		//定义一个数组
		int[] arr = {11,22,33,44,55,66,77} ;
		
		//写一个方法来调用
		int index = search(arr, 33) ;
		System.out.println("index:"+index);
		
		int index2 = search(arr, 333) ;
		System.out.println("index2:"+index2);
		
	}
	
	public static int search(int[] arr,int value) {
		//1定义数组中的最小索引和最大索引
		int min = 0 ;
		int max = arr.length -1 ;
		
		//2 计算出中间索引
		int mid = (max+min)/2 ;
		
		//3 拿中间索引对应的元素和需要查找的元素进行比较
		//如果相等,返回
		while(arr[mid]!=value) {
			//不相等
			if(arr[mid] >value) {
				 max = mid -1 ;
			}else {
				 min = mid + 1 ;
			}
			
			//如果这value在数组中找不到,找不到返回-1
			if(min>max) {
				return -1 ;
			}
			
			//重新计算出中间索引
			mid = (max+min)/2 ;
		}
		return mid ;	
	}
}

在这里有个小问题：如果要查找int[] arr = { 24, 69, 80, 57, 13 }; 中80这个元素对应的索引，能否先对数组进行排序再用二分查找法来查找呢？显然是有问题的，虽然先排序，后进行折半查找，但是此时数组已经发生变化，80元素对应的索引已经不是之前的，所以折半查找只能用于已经有序的数组，对于这种情况只能用我们之前学过的基本元素查找法。