java算法

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排序–comparable接口

java提供了一个接口Comparable用来定义类的排序规则
eg:
1、定义一个学生类Student,具有年龄age和姓名username连个属性,并通过Comparable接口提供比较规则;
2、定义测试类Test,在测试类中定义测试方法Comparable getMax(Comparable c1,Comparable ca)完成测试

package com.arithmetic.sort;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.experimental.Accessors;

//1、定义一个学生类Student,具有年龄age和姓名username连个属性,并通过Comparable接口提供比较规则;
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Accessors(chain = true)
public class Student implements Comparable<Student>{

    private String username;
    private int age;

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.age - o.age;
    }
}
package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Student;

//2、定义测试类Test,在测试类中定义测试方法Comparable getMax(Comparable c1,Comparable ca)完成测试
public class TestComparable {

    public static void main(String[] args) {
//        创建两个Student对象,并调用getMax方法
        Student s1 = new Student();
        s1.setUsername("张三");
        s1.setAge(18);

        Student s2 = new Student();
        s2.setUsername("李四");
        s2.setAge(20);

        Comparable max = getMax(s1, s2);
        System.out.println(max);


    }


    public static Comparable getMax(Comparable c1,Comparable c2){

        int result = c1.compareTo(c2);
//        如果result<0,则c1 比c2大
//        如果result>0,则c1 比c2小
//        如果result==0,则c1 比c2一样大
        if(result >= 0){
            return c1;
        }else {
            return c2;
        }

    }

}

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简单排序—(1)冒泡排序

需求:
排序前:{4,5,6,3,2,1}
排序后:{1,2,3,4,5,6}

原理:
1、比较相邻的元素。如果前一个元素比后一个元素大,就交换这两个元素位置。
2、对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对元素到结尾的最后一对元素。最终最后位置的元素就是最大值
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package com.arithmetic.sort;

public class Bubble {

    /*
    * 对数组a中的元素进行排序
    * */
    public static void sort(Comparable[] a){

        for(int i = a.length -1; i > 0;i--){//外层循环决定纵冒泡次数
            for(int j=0;j< i;j++){//内层循环去交换数据,冒泡
//                比较索引j和索引j+1处的值
                if(greater(a[j],a[j+1])){
                    exch(a,j,j+1);
                }
            }
        }

    }

    /*
    * 比较v元素是否大于w元素
    * */
    private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w) > 0;
    }

    /*
    * 数组元素i和j交换位置
    * */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }

}
package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Bubble;

import java.util.Arrays;

public class BubbleTest {

    public static void main(String[] args) {

        Integer[] arr = {4,5,6,3,2,1};

        Bubble.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

}

总结:
外层循环决定纵冒泡次数,内层循环去交换数据,冒泡
时间复杂度分析:
冒泡排序使用了双层for循环,其中内层循环的循环体是真正完成排序的代码,所以,我们分析冒泡排序的时间复杂度,注意分析一下内层循环体的执行次数即可。
在最坏情况下,也就是加入要排序的元素为{6,5,4,3,2,1}逆序,那么:
元素比较的次数为:
(N-1)+(N-2)+(N-3)+…+2+1 = ((N-1)+1)(N-1)/2=N^2/2-N/2;
元素交换次数为:
(N-1)+(N-2)+(N-3)+…+2+1 = ((N-1)+1)
(N-1)/2=N^2/2-N/2;
总执行次数为:
(N^2/2-N/2) + (N ^2/2-N/2) = N ^2-N;

安照大O推导法则,保留函数中的最高阶项,那么最终冒泡排序的时间复杂度为O(N^2).

简单排序—(2)选择排序

原理:
1、每一次遍历的过程中,都假定第一个索引处的元素是最小值,和其他索引处的值依次进行比较,如果当前索引处的值大于其他某个索引处的值,则假定其他某个索引处的值为最小值,最后可以找到最小值所在的索引
2、交换第一个索引处和最小值所在的索引处的值
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需求:
排序前:{4,6,8,7,9,2,10,1}
排序后:{1, 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10}

package com.arithmetic.sort;

public class Selection {

    /*
     * 对数组a中的元素进行排序
     * */
    public static void sort(Comparable[] a){
        //选择排序是按照大小顺序来的,所以外层循环可以比总数小1,就是后的那个树是自然结果
       for(int i=0; i<=a.length -2;i++){
//       定义一个变量,记录最小元素所在的索引,默认为参与选择排序的第一个元素所在的位置
            int minIndex = i;
           for (int j = i+1; j < a.length; j++) {
//             需要比较最小索引minIndex处的值和j索引处的值;
               if(greater(a[minIndex],a[j])){
                    minIndex = j;
               }
           }
//          交换最小元素所在索引MinIndex处的值和索引i处的值
           exch(a,i,minIndex);

       }

    }

    /*
     * 比较v元素是否大于w元素
     * */
    private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w) > 0;
    }

    /*
     * 数组元素i和j交换位置
     * */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }

}
package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Selection;

import java.util.Arrays;

public class SelectTest {

    public static void main(String[] args) {

        Integer[] arr = {4,6,8,7,9,2,10,1};
        Selection.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

}

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总结:
选择排序,就是根据该索引值得排序值,如0索引按从小到大,内存循环就要找到最小的值放在0索引处,和冒泡不同的是冒泡是相邻间相比,把大的往后面冒泡,而选择是找出最大或最小的值放在相应的索引处(按照顺序),不用每比较一下,相邻间就交换位置
时间复杂度分析:
选择排序使用了双层for循环,其中外层循环完成了数据交换,内层循环完成了数据比较,所以我们分别统计数据交换次数和数据比较次数;
数据比较次数:
(N-1)+(N-2)+(N-3)+…+2+1 = ((N-1)+1)*(N-1)/2=N^2/2-N/2;
数据交换次数:
N-1
时间复杂度:
N^2/2-N/2 + N-1 = N ^ 2/2 + N/2 -1;
安照大O推导法则,保留函数中的最高阶项,那么最终冒泡排序的时间复杂度为O(N^2).

简单排序—(3)插入排序

在这里插入图片描述
原理:
1、把所有的元素分为两组,已经排序的和未排序的;
2、找到未排序的组中的第一个元素,向已经排序的组中进行插入;
3、倒叙遍历已经排序的元素,依次和待插入的元素进行比较,直到找到一个元素小于等于待插入元素,那么就把待插入元素放到这个位置,其他的元素向后移动一位;

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需求:
排序前:{4,3,2,10,12,1,5,6}
排序后:{1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12}

package com.arithmetic.sort;

public class Insertion {

    /*
     * 对数组a中的元素进行排序
     * */
    public static void sort(Comparable[] a){

        for (int i = 1; i < a.length; i++) {
            for (int j = i; j > 0 ; j--) {
//                比较索引j处的值和索引j-1处的值,如果索引j-1处的值比索引j处的值大,则交换数据,
//                如果不大,那么就找到合适的位置了,退出循环即可;
                if(greater(a[j-1],a[j])){
                    exch(a,j-1,j);
                }else {
                    break;
                }

            }

        }

    }

    /*
     * 比较v元素是否大于w元素
     * */
    private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w) > 0;
    }

    /*
     * 数组元素i和j交换位置
     * */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }

}
package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Bubble;
import com.arithmetic.sort.Insertion;

import java.util.Arrays;

public class InsertionTest {

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = {4,3,2,10,12,1,5,6};

        Insertion.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

}

总结:
插入排序就和打牌放牌的操作类似,将第二个数和前面排好顺序的数比较,这里是从小到大,如果现在的比前面的小,就和前面的数换位置,直到比前面的数大,就退出内层循环(这里和冒泡相似,但是有退出循环条件)

时间复杂度:
插入排序使用了双层for循环,其中内层循环体是真正完成排序的代码,所以我们分析插入排序的时间复杂度,主要分析内层循环体执行次数即可。
最坏情况:
比较次数为:
(N-1)+(N-2)+(N-3)+…+2+1 = ((N-1)+1)(N-1)/2=N^2/2-N/2;
交换次数为:
(N-1)+(N-2)+(N-3)+…+2+1 = ((N-1)+1)
(N-1)/2=N^2/2-N/2;
总执行次数为:
(N^2/2-N/2) + (N ^2/2-N/2) = N ^2-N;

安照大O推导法则,保留函数中的最高阶项,那么最终冒泡排序的时间复杂度为O(N^2).

复杂排序—(1)希尔排序

希尔排序是插入排序的一种,又称"缩小增量排序",是插入排序算法的一种更高效的改进版本。
主要是通过分组降低时间复杂度
原理:
1、选定一个增长量h,按照增长量h作为数据分组的依据,对数据进行分组;
2、对分组的每一组数据完成插入排序;
3、减小增长量,最小减为1,重复第二步操作。

先对数据进行分组,在进行插入排序
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

需求:
排序前:{9,1,2,5,7,4,8,6,3,5}
排序后:{1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 9}

package com.arithmetic.sort;

public class Shell {

    /*
     * 对数组a中的元素进行排序
     * */
    public static void sort(Comparable[] a){

//        1、根据数组a的长度,确定增长量h的初始值
        int h = 1;
        while (h < a.length/2){
            h = 2 * h +1;
        }
//        2、希尔排序
        while (h >= 1){
//            排序
//            2.1找到待插入的元素
            for (int i = h; i < a.length; i++) {
                //            2.2把待插入的元素插入到有序数列中
                for (int j = i; j >=h ; j-=h) {

//                    待插入的元素是a[j],比较a[j]和a[j-h]
                    if(greater(a[j-h],a[j])){
//                        交换元素
                        exch(a,j-h,j);
                    }else {
//                        待插入元素已经找到了合适的位置,结束循环
                        break;
                    }

                }

            }
//            减小h的值
            h = h /2;
        }



    }

    /*
     * 比较v元素是否大于w元素
     * */
    private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w) > 0;
    }

    /*
     * 数组元素i和j交换位置
     * */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }


}
package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Insertion;
import com.arithmetic.sort.Shell;

import java.util.Arrays;

public class ShellTest {

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = {9,1,2,5,7,4,8,6,3,5};

        Shell.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }


}

在这里插入图片描述

总结:根据增涨量分组,根据增涨量确定排序的索引间距,但是希尔排序中,增涨量h并没有固定的规则,有很多论文研究了各种不同的递增序列,但都无法证明某个序列是最好的

**时间复杂度分析:**希尔排序时间复杂度计算非常麻烦,我们使用时候分析法对希尔排序和插入排序做性能比较
reverse_arr.txt准备100000条数据:
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Insertion;
import com.arithmetic.sort.Shell;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;

public class SortCompare {

//    调用不同的测试方法,完成测试
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        1、创建一个ArrayList集合,保存读取出来的整数
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
//        2、创建缓存读取流BufferedReader,读取数据,并存储到ArrayList中;
        System.out.println(SortCompare.class.getClassLoader()
                .getResourceAsStream("reverse_arr.txt"));
        System.out.println(SortCompare.class
                .getResourceAsStream("/reverse_arr.txt"));

        BufferedReader reader = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(SortCompare.class.getClassLoader()
                        .getResourceAsStream("reverse_arr.txt")));
        String line = null;
        while ((line = reader.readLine()) != null){
//            line 是字符串,把Line成Integer,存储到集合中
            int i = Integer.parseInt(line);
            list.add(i);
        }
        reader.close();
//        3、把ArrayList集合转换成数组
        Integer[] a = new Integer[list.size()];
        list.toArray(a);
//        4、调用测试代码完成测试
        System.out.println("执行中...");
        testInsert(a);//插入
//        testShell(a);//希尔
        System.out.println("执行结束...");


    }

//    测试希尔排序
    public static void testShell(Integer[] a){

//        1、获取执行之前的时间
        long start = System.currentTimeMillis();
//        2、执行算法代码
        Shell.sort(a);
//        3、获取执行之后的时间
        long end = System.currentTimeMillis();
//        4、算出程序执行的时间并输出
        System.out.println("希尔排序执行的时间为:"+(end - start)+"毫秒");

    }
//    测试插入排序
    public static void testInsert(Integer[] a){

    //        1、获取执行之前的时间
        long start = System.currentTimeMillis();
    //        2、执行算法代码
        Insertion.sort(a);
    //        3、获取执行之后的时间
        long end = System.currentTimeMillis();
    //        4、算出程序执行的时间并输出
        System.out.println("插入排序执行的时间为:"+(end - start)+"毫秒");

    }


}

插入排序结果:18057毫秒
在这里插入图片描述
希尔排序结果:18毫秒
在这里插入图片描述

复杂排序—(2)归并排序

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法的一个非常典型的应用。将已有序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并;
原理:
1、尽可能的一组数据拆分成两个元素相等的子组,并对每一个子组继续拆分,知道拆分后的每个子组的元素个数是1为止
2、将相邻的两个子组进行合并成一个有序的大组;
3、不断的重复步骤2,知道最终只有一个组为止。

需求:
排序前:{8,4,5,7,1,3,6,2}
排序后:{[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]}
在这里插入图片描述
merge:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
代码:

package com.arithmetic.sort;

public class Merge {

//    归并所需要的辅助数组
    private static Comparable[] assist;

    /*
    * 比较v元素是否小于w元素
    * */
    private static boolean less(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w) < 0;
    }

    /*
     * 数组元素i和j交换位置
     * */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }


    /*
     * 对数组a中的元素进行排序
     * */
    public static void sort(Comparable[] a){

//        1、初始化辅助数组assist;
        assist = new Comparable[a.length];
//        2、定义一个lo变量,和hi变量,分别记录数组中最小的所有和最大的索引;
        int lo = 0;
        int hi = a.length-1;
//        3、调用sort重载方法完成数组a中,从索引lo到索引hi的元素的排序;
        sort(a,lo,hi);

    }

    /*
     * 对数组a中从Lo到hi的元素进行排序,递归调用(从最开始反回数据开始理解思路)
     * */
    private static void sort(Comparable[] a,int lo,int hi){
//        做安全性校验,递归退出条件
        if(hi <= lo){
            return;
        }
//        对lo到hi之间的数据进行分为两个组,得到分组中间值mid
        int mid = lo + (hi - lo)/2;//  5,9 mid = 7
//        分别对每一组数据进行排序
        sort(a,lo,mid);
        sort(a,mid + 1,hi);
//          再把两个组中的数据进行归并
        merge(a,lo,mid,hi);

    }

    /*
    * 对数组中,从lo到mid为一组,从mid+1到hi为一组,对这两组数据进行归并
    * */
    public static void merge(Comparable[] a, int lo,int mid, int hi){
//        定义三个指针
        int i = lo;
        int p1 = lo;
        int p2 = mid + 1;
//        System.out.println("p1 =" + p1 +"  p2="+p2);
//  1      遍历,移动p1指针和p2指针,比较对应索引处的值,找出小的那个,放到辅助数组的对应索引处
        while (p1 <= mid && p2 <= hi){
//            比较对应索引处的值
            if(less(a[p1],a[p2])){
                assist[i++] = a[p1++];//将较小的值存到辅助数组中并且索引值加一
            }else {
                assist[i++] = a[p2++];
            }
        }
//  2      遍历,如果p1的指针没有走完,那么顺序移动p1指针,把对应的元素放到辅助数组的对应索引处
        while (p1 <= mid){
            assist[i++] = a[p1++];
        }

//  3      遍历,如果p2的指针没有走完,那么顺序移动p2指针,把对应的元素放到辅助数组的对应索引处
        while (p2 <= hi){
            assist[i++] = a[p2++];
        }
//        把辅助数组中的元素拷贝到原数组中
        for (int index = lo; index <= hi ; index++) {
            a[index] = assist[index];
        }

    }



}
package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Merge;
import com.arithmetic.sort.Shell;

import java.util.Arrays;

public class MergeTest {

    public static void main(String[] args) {

        Integer[] arr = {8,4,5,7,1,3,6,2};

        Merge.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

}

在这里插入图片描述
总结:
采用递归的思想分组并合并,主要sort方法分组(得到分组的索引值(三个值:初、中、末)),merge方法进行合并,合并时主要有三种情况,1、两组都有数据比较,2、a组剩下元素都比b组大,3、b组剩下元素都比a组大

时间复杂度:
在这里插入图片描述
归并排序的缺点:
需要申请额外的数字空间,导致空间复杂度提示,是典型的以空间换时间的操作

事后算法对归并排序进行性能测试:

package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Insertion;
import com.arithmetic.sort.Merge;
import com.arithmetic.sort.Shell;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;

public class SortCompare {

//    调用不同的测试方法,完成测试
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        1、创建一个ArrayList集合,保存读取出来的整数
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
//        2、创建缓存读取流BufferedReader,读取数据,并存储到ArrayList中;
        System.out.println(SortCompare.class.getClassLoader()
                .getResourceAsStream("reverse_arr.txt"));
        System.out.println(SortCompare.class
                .getResourceAsStream("/reverse_arr.txt"));

        BufferedReader reader = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(SortCompare.class.getClassLoader()
                        .getResourceAsStream("reverse_arr.txt")));
        String line = null;
        while ((line = reader.readLine()) != null){
//            line 是字符串,把Line成Integer,存储到集合中
            int i = Integer.parseInt(line);
            list.add(i);
        }
        reader.close();
//        3、把ArrayList集合转换成数组
        Integer[] a = new Integer[list.size()];
        list.toArray(a);
//        4、调用测试代码完成测试
        System.out.println("执行中...");
//        testInsert(a);//插入
//        testShell(a);//希尔
        testMerge(a);//
        System.out.println("执行结束...");


    }

//    测试希尔排序
    public static void testShell(Integer[] a){

//        1、获取执行之前的时间
        long start = System.currentTimeMillis();
//        2、执行算法代码
        Shell.sort(a);
//        3、获取执行之后的时间
        long end = System.currentTimeMillis();
//        4、算出程序执行的时间并输出
        System.out.println("希尔排序执行的时间为:"+(end - start)+"毫秒");

    }
//    测试插入排序
    public static void testInsert(Integer[] a){

    //        1、获取执行之前的时间
        long start = System.currentTimeMillis();
    //        2、执行算法代码
        Insertion.sort(a);
    //        3、获取执行之后的时间
        long end = System.currentTimeMillis();
    //        4、算出程序执行的时间并输出
        System.out.println("插入排序执行的时间为:"+(end - start)+"毫秒");

    }

//    测试归并排序
public static void testMerge(Integer[] a){

    //        1、获取执行之前的时间
    long start = System.currentTimeMillis();
    //        2、执行算法代码
    Merge.sort(a);
    //        3、获取执行之后的时间
    long end = System.currentTimeMillis();
    //        4、算出程序执行的时间并输出
    System.out.println("归并排序执行的时间为:"+(end - start)+"毫秒");

}


}

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复杂排序—(3)快速排序

快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按照此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

原理:
1、首先设定一个分界值,通过该分界值将数组分成左右两部分;
2、将大于或等于分界值得数据放到数组右边,小于分界值得数据放到数组的左边。次数左边部分中各元素都小于或等于分界值,而右边部分中各元素都大于或等于分界值;
3、然后,左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据,有可以取一个分界值,将该部分数据分成左右两部分,同样在左边放在较小值,右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。
4、重复上述过程,可以看出,这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后,在递归排好右侧部分的顺序。当左侧和右侧两个部分的数据排完序后,整个数组的排序也就完成了。

需求:
排序前:{6,1,2,7,9,3,4,5,8}
排序后:{[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]}

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package com.arithmetic.sort;

public class Quick {

    /*
     * 比较v元素是否小于w元素
     * */
    private static boolean less(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w) < 0;
    }

    /*
     * 数组元素i和j交换位置
     * */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }


    /*
     * 对组内的元素进行排序
     * */
    public static void sort(Comparable[] a){
        int lo = 0;
        int hi = a.length - 1;
        sort(a,lo,hi);
    }

    /*
     * 对数组a中索引从Lo到hi的元素进行排序,递归调用(从最开始反回数据开始理解思路)
     * */
    private static void sort(Comparable[] a,int lo,int hi){
//        做安全性校验,递归退出条件
        if(hi <= lo){
            return;
        }

//        需要对数组中lo索引到hi处的元素进行分组(左子组和右子组);
        //返回的是分组的分界值所在的索引,分界值位置变换后的索引
        int partition = partition(a, lo, hi);
//        让左子组有序
        sort(a,lo,partition -1);
//        让右子组有序
        sort(a,partition+1,hi);



    }

    /*
     * 对数组a中,从索引lo到hi之间的元素进行分组,并返回分组界限对应的索引
     * */
    public static int partition(Comparable[] a,int lo,int hi){

//      确定分界值
        Comparable key = a[lo];
//      定义两个指针,分别指向待切分元素的最小索引处和最大索引处的下一个位置
        int left = lo;
        int right = hi + 1;
//      切分
        while (true){
            //先从右往左扫描,移动right指针,找打一个比分界值小的元素,停止
            while (less(key,a[--right])){
                if(right == lo){
                    break;
                }
            }
//            再从左往右扫描,移动left指针,找到一个比分界值大的元素,停止
            while (less(a[++left],key)){
                if(left == hi){
                    break;
                }
            }
//            判断left >= right,如果是,则证明元素扫描完毕,结束循环,如果不是,则交换元素即可
            if(left >= right){
                break;
            }else {
                exch(a,left,right);
            }

        }

//      交换分界值
        exch(a,lo,right);

        return right;

    }

}
package com.arithmetic.test;

import com.arithmetic.sort.Merge;
import com.arithmetic.sort.Quick;

import java.util.Arrays;

public class QuickTest {

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = {6,1,2,7,9,3,4,5,8};

        Quick.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

}

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总结:主要是从右往左扫描,和从左往右扫描所有值,找到比分界值大和分界值小的,然后对找到的索引进行交换,小的在左边,大的在右边!然后进行递归!

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排序稳定性

稳定性的定义:
数组arr中有若干元素,其中A元素和B元素相等,并且A元素在B元素前面,如果使用某种排序算法排序后,能够保证A元素依然在B元素的前面,可以说这个该算法是稳定的。

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常见排序算法的稳定性

**稳定:冒泡、插入、归并 **
不稳定:选择、希尔、快速

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