冒泡排序、选择排序、快速排序

本文介绍了三种基本的排序算法——冒泡排序、选择排序和快速排序。冒泡排序通过相邻元素比较交换实现排序;选择排序则在每轮中找到最大(或最小)值与目标位置交换;快速排序运用分治策略和递归,选择基准元素并进行分区操作。文章提供了Java代码实现,并推荐了《算法图解》和《漫画算法-小灰的算法之旅》两本书来深入理解算法。

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代码实现

冒泡排序、选择排序和快速排序是三种基本的排序算法。
冒泡排序、选择排序比较像,都是需要使用双重循环,区别就在于冒泡排序在内循环中需要将两个相邻的进行比较,比较之后符合条件还需要进行交换,而选择排序在外循环中就指定了一个元素作为标杆,在内循环中每个元素都和这个标杆进行比较,符合条件的会和外循环中的这个标杆元素进行交换而不是冒泡排序中的相邻两个交换,这样内循环执行外的时候就会得到一个最大或者最小的元素放在开头或者末尾的位置,当外循环执行完毕时整个数组就会成为一个有序数组。
而快速排序采用的是分而治之的思想,同时还需要用到递归的方法,主要就是通过选择一个元素,将比这个元素小的放到左边,比这个元素大的放到右边,这样就可以将元素分为左右两部分,然后再分别对这两部分进行分而治之和递归,即在这两部分中分别选中一个元素,将本部分的元素和选中的元素进行两两比较,小的仿左边,大的放右边,以此类推,直到划分的区间中只有一个元素,这样整个数组就完成了排序,所有的元素都是按照从小到大的顺序排列。
下面分别是冒泡排序、选择排序和快速排序的java代码实现。

  • 冒泡排序
int[] data1 = new int[]{100, 32, 43, 12, 324, 67, 87, 5, 20};
    int temp = 0;
        for (int i = 0; i < data1.length; i++) {//第几轮排序
            for (int j = 0; j < data1.length - i - 1; j++) {//内部的两两比较,此次循环后会将大的放在后面
                if (data1[j] > data1[j + 1]) {
                    temp = data1[j];
                    data1[j] = data1[j + 1];
                    data1[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
  • 选择排序
private int[] data2 = new int[]{100, 32, 43, 12, 324, 67, 87, 5, 20};
  int temp;
        for (int i = 0; i < data2.length; i++) {//第几轮排序
            for (int j = i+1; j < data2.length ; j++) {//内部的每个元素都和外循环中选定的元素进行比较,此处循环结束后最小的将会放在左边
               if(data2[i]>data2[j]){
                   temp=data2[j];
                   data2[j]=data2[i];
                   data2[i]=temp;
               }
            }
        }
  • 快速排序
   int[] data3 = new int[]{100, 32, 43, 12, 324, 67, 87, 5, 20};
    /**
     * 快速排序
     * 排序后按照从小到大的顺序排列
     * 快速排序的思想是选一个基准数,然后从数组的两端开始与基准数比较,一轮下来后就可以得到这个基准数在数组的排序后的位置,即基准数的有序数组的位置已经确定;
     * 但是基准数两边的两个子序列还是无序的,所以需要对两边的两个子序列使用同样的方法,直到每一个子序列都有序
     * * *
     */
    private void quick(int[] data, int low, int height) {
        if(low<height){
            int index = getIndex(data, low, height);
            quick(data, 0, index - 1);//左边
            quick(data, index + 1, height);//右边
        }
    }

    /**
     * 得到每一轮排序后基准数的位置
     */
    private int getIndex(int[] data, int low, int height) {
        int temp = data[low];
        while (low < height) {
            while (low < height&&data[height] > temp) {
                height--;
            }
            while (low < height&&data[low] < temp) {
                low++;
            }
            int newLow = data[low];
            data[low] = data[height];
            data[height] = newLow;
        }
        data[low]=temp;
        return low;
    }

比较

算法名称时间复杂度(最佳)时间复杂度(平均)时间复杂度(最差)空间复杂度(最差)
冒泡排序O(n)O(n2)O(n2)O(1)
选择排序O(nlog(n))O(nlog(n))O(nlog(n))O(n)
快速排序O(n2)O(n2)O(n2)O(1)

另外对算法有兴趣的可以去看一下《算法图解》《漫画算法-小灰的算法之旅》这两本书,讲解算法很生动形象,我就是看了这两本书之后入的坑。

参考:https://blog.youkuaiyun.com/nrsc272420199/article/details/82587933
https://blog.youkuaiyun.com/qq_28867949/article/details/79375616

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