冒泡排序,选择排序,插入排序

冒泡排序

**
 * 冒泡排序
 * @author Mr.Zhou
 * 
 */
public class ArraySort01 {
	public static void main(String[] args) {
		//源数组
		int[] arr = {10,5,8,1,20,18};
		//冒泡排序
		for(int i=1;i<arr.length;i++){//控制比较轮数
			for(int j=0;j<arr.length-i;j++){//每轮比较的次数
				//前一个元素和后一个元素比较,如果大就换位置
				if(arr[j] > arr[j+1]){
					//声明一个变量,用来临时存储数据
					int type = 0;
					//将第一个元素放入中间量
					type = arr[j];
					//将后一个元素放到前一个变量中
					arr[j] = arr[j+1];
					//将中间量的元素放入后一个变量中
					arr[j+1] = type;
				}
			}
			for(int a:arr){
				System.out.print(a + " ");
			}
			System.out.println();
		}

 

选择排序

ublic class Test {

	public static void main(String[] args) {
		int[] buf = { 22, 35, 1, 45, 37, 25, 10, 36, 25, 8 };
		int n = 0;	
		int index = 0;
		for (int i = 0; i < buf.length - 1; i++) {
			index = i;
			for (int j = i + 1; j < buf.length; j++) {
				if(buf[index] > buf[j]) {
					index = j;
				}
			}
			if (i != index) {
				n ++;
				buf[i] = buf[index] ^ buf[i];
				buf[index] = buf[index] ^ buf[i];
				buf[i] = buf[index] ^ buf[i];
			}
		}
		
		System.out.println(Arrays.toString(buf));
		System.out.println(n);
	}

}

 

插入排序


/**
 * 插入排序
 * @author Mr.Zhou
 * 
 */
public class ArraySort03 {
	public static void main(String[] args) {
		//源数组
		int[] arr = {10,5,8,1,20,18};
		//插入排序
		for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
			for(int j=i+1;j>0;j--){
				//交换位置
				if(arr[j] < arr[j-1]){
					int type = 0;
					type = arr[j];
					arr[j] = arr[j-1];
					arr[j-1] = type;
				}
			}
			
			for(int a:arr){
				System.out.print(a + " ");
			}
			System.out.println();
			
		}

 

 

 

 

### 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]。
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