冒泡排序,选择排序,插入排序

本文详细介绍了三种基本排序算法:冒泡排序、选择排序和插入排序。通过图文并茂的方式阐述了每种排序算法的工作原理及其实现过程,并提供了具体的Java代码示例。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

以前总是把冒泡排序和选择排序弄混了,今天打算好好总结一下

我觉得还是应该使用图文结合的方式才能更好的理解他们的原理和方便记忆

这里是以升序为例

1、冒泡排序

数组中相邻的元素,两两进行比较,如果前者比后者大的话,就进行交换,下面直接上图片进行理解吧

代码如下:(上图中的数组和代码中的数组是不一致的)

class BubbleSort 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		//冒泡排序
		int[] arr = {14,42,2,56,6};
		//外层控制比较的次数
		for(int i = 0;i<arr.length;i++){
			//内层 遍历数组  每一轮比较之后,都减少一个元素参与  而且每次从0开始进行遍历
			/*
			每一次遍历都少一个元素参与遍历
			所以减少的元素个数由外层循环遍历来控制【建议外层循环遍历从0开始】
			*/
			
				for(int j = 0; j < arr.length-i-1;j++){
					if(arr[j] > arr[j+1]){
						int temp = arr[j];
						arr[j] = arr[j+1];
						arr[j+1] = temp;
					}
				
			}
			
		}
		for(int j:arr){
				System.out.print(j+"\t");
			}
	}
}
至于输出的截图我就不上传了

2、选择排序

第一轮排序时,获取数组中第一个元素与之后的每一个元素进行比较,升序获得最小值

第二轮排序时,获取数组中第二个元素与之后的每一个元素进行比较,获得次小值

然后依次比较......

废话再多,不如画图理解来的快


代码如下:

class SelectSort 
{
	public static void main(String[] args) 
	{//选择排序
		int[] arr = {12,65,34,65,78,8};
		//外层控制比较的次数
		for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
			//内层遍历数组
			for(int j = i+1;j<arr.length;j++){
				//通过外层控制固定不变的值  
				if(arr[i] > arr[j]){
					//交换位置
					//定义一个临时变量 记录一个变量的值
					int t = arr[i];
					//改变该变量的值
					arr[i] = arr[j];
					//将临时变量的值赋值给另外一个变量
					arr[j] = t;
				}
			}
		}
		for(int a: arr){
			System.out.print(a+"\t");
		}
		/*
		排序完成之后,修改的是数组本身 没有生成新的数组的对象
		*/
	}
}
3、插入排序

第一次进行排序时,是从数组中的第二个元素开始,与之前的元素进行两两比较

第二次进行排序时,是从数组中的第三个元素开始,与之前的元素进行两两比较

.....

与选择和冒泡排序不同的是。插入排序是从后往前进行排序比较的,而选择和冒泡是采用从前往后进行排序比较的


代码如下:

class InsertSort 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		
	//插入排序
	int[] arr = {12,34,23,44,41};
	//外层控制比较的轮数 length-1
	for(int i = 1;i <= arr.length-1;i++){
		//内层遍历数组【递减遍历】
		for(int j =i;j >0;j--){
			if(arr[j] < arr[j-1]){
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j-1];
				arr[j-1] = temp;
			}else{
				//表示当前元素已经比之前排好序的最大元素都大,所以没有必要再继续循环比较
				break;
			}
		}
	}
	for(int k:arr){
		System.out.print(k+"\t");
	}
	}
}

以上的代码中的数组元素和图片中的数组的元素并不相同,所以看的友友要十分注意哟!!!
### 冒泡排序选择排序插入排序的工作原理与区别分析 #### 冒泡排序的工作原理 冒泡排序的基本思想是通过多次遍历数组,比较相邻的两个元素,并在顺序不合法的情况下交换它们的位置。这样,每一轮遍历结束后,最大的元素会“冒泡”到数组的末尾。以升序排列为例,第一趟遍历完成后,最大的元素会被放置在最后一个位置;第二趟遍历则处理前N-1个元素,将次大的元素放在倒数第二个位置,以此类推,直到整个数组有序为止[^3]。 冒泡排序的时间复杂度为O(n²),在最坏情况下需要进行大量的交换操作。然而,如果能够引入一个标志位来检测是否发生过交换,可以在最佳情况下将时间复杂度降低至O(n)(即当输入数组已经有序时)[^2]。 ```python def bubble_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): swapped = False for j in range(0, n-i-1): if arr[j] > arr[j+1]: arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j] swapped = True if not swapped: break ``` #### 选择排序的工作原理 选择排序的核心在于每次遍历过程中找到当前未排序部分中的最小(或最大)元素,并将其放到已排序部分的末尾。它并不会频繁地进行交换操作,而是在每一趟遍历时记录下最小值的位置,仅在最后执行一次交换即可完成该步排序任务。这种方式减少了交换次数,使得其性能在某些特定场景下优于冒泡排序[^1]。 选择排序的时间复杂度同样为O(n²),但由于其简单的实现方式以及较少的数据移动特性,在实际应用中有时也会被采用。 ```python def selection_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): min_idx = i for j in range(i+1, n): if arr[j] < arr[min_idx]: min_idx = j arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i] ``` #### 插入排序的工作原理 插入排序的思想类似于人们整理扑克牌的方式——逐步构建有序序列,每次从无序部分取出一个元素插入到已排序部分的适当位置上。具体来说,对于每一个新加入的元素,都会向前扫描并找到合适的位置插入,同时保持前面的所有元素始终处于有序状态。这种方法对于接近有序的数据表现尤为出色,甚至可以达到线性时间复杂度O(n)[^2]。 插入排序的平均时间复杂度也是O(n²),但它通常比冒泡排序更高效,尤其是在处理小规模或者几乎已排序的数据集时效果更好。 ```python def insertion_sort(arr): for i in range(1, len(arr)): key = arr[i] j = i - 1 while j >= 0 and key < arr[j]: arr[j + 1] = arr[j] j -= 1 arr[j + 1] = key ``` #### 区别分析 - **交换机制**:冒泡排序依赖于连续的两两比较和即时交换;相比之下,选择排序只会在每轮结束时做一次交换;而插入排序则是通过移动元素为空间腾出位置再插入目标值。 - **效率差异**:虽然三者都具有相同的最坏情况下的时间复杂度O(n²),但在实践中,插入排序往往表现出更好的性能,特别是面对近乎有序的数据时优势明显;选择排序因为交换次数最少而适用于那些写操作成本较高的环境;至于冒泡排序,则由于其实现简单但效率相对较低的原因,现在较少被推荐使用[^4]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值