十大排序算法详解

十大经典排序算法实现与解析

原创

已于 2023-07-24 04:59:02 修改 · 1.3k 阅读

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#排序算法 #算法 #数据结构 #java #c++

于 2023-07-24 04:57:31 首次发布

本文详细介绍了包括冒泡排序、插入排序、希尔排序、选择排序、基数排序、计数排序、桶排序、归并排序、快速排序和堆排序在内的十大排序算法，分别阐述了它们的基本思路并提供了C++和Java语言的代码实现。这些排序算法涵盖了简单的交换排序、选择排序、分治策略以及基于桶和计数的排序方法。

7. 桶排序（计数排序plus & 基于分治）

1. 冒泡排序

a. 思路

外层循环控制次数，用来一次确定 len - 1， len - 2，len - 3， ... ，0 位置的数

内层循环遍历的过程中比较相邻两个数，将较大的数放置到数组右边

b. code

void bubble_sort(int arr[]) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        for (int j = 0; j < len - i - 1; j ++) {
            if (arr[j + 1] < arr[j]) {
				swap(arr, j, j + 1);
            }
        }
    }
}

package bubble_sort;

public class Main {
    /**
     * @description: 冒泡排序
     * @param arr
     * @return void
     * @date: 2023/7/17 20:25
     */
    private static void bubbleSort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j ++) {
                // 比较相邻两个数的大小，将较大的数移动到右边
                if (arr[j + 1] < arr[j]) {
                    swap(arr, j, j + 1);
                }
            }
        }
    }
}

2. 插入排序

a. 思路

默认第一个数有序

从 index = 1 开始遍历数组，将第 i 个数倒序同之前的数进行比较并插入使得前 i + 1 项有序

b. code

void insert_sort(int arr[]) {
    for (int i = 1; i < len; i ++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j --;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

package insert_sort;

public class Main {
    /**
     * @description: 插入排序
     * @param arr
     * @return void
     * @date: 2023/7/17 23:21
     */
      private static void insertSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i ++) {
            int key = arr[i];
            int j = i - 1;
            while (j >= 0 && arr[j] > key) {
                arr[j + 1] = arr[j];
                j --;
            }
            arr[j + 1] = key;
        }
    }
}

3. 希尔排序【插入排序plus】

a. 思路

设置循环增量 gap，迭代 gap /= 2

每次循环对【i，i + gap，i + 2 * gap...】（i in [0，gap]）进行插入排序

b. code

void shell_sort(int arr[]) {
    // 初始增量 len / 2, 每次循环后, 增量 /= 2
    for (int gap = len / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        // 每次采用插入排序
        for (int i = gap, j; i < len; i ++) {
            int key = arr[i];
            for (j = i; j >= gap && key < arr[j - gap]; j -= gap) {
                arr[j] = arr[j - gap];
            }
            arr[j] = key;
        }
    }
}

package shell_sort;

public class Main {
    /**
     * @description: 希尔排序
     * @param arr
     * @return void
     * @date: 2023/7/24 2:20
     */
    private static void shellSort(int[] arr) {
        // 初始增量 len / 2, 每次循环后, 增量 /= 2
        for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
            // 每次采用插入排序
            for (int i = gap, j; i < arr.length; i ++) {
                int key = arr[i];
                for (j = i; j >= gap && key < arr[j - gap]; j -= gap) {
                    arr[j] = arr[j - gap];
                }
                arr[j] = key;
            }
        }
    }
    
}