经典排序算法

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本文深入解析了快速排序、冒泡排序、选择排序和插入排序四种经典排序算法的实现原理及代码示例。详细阐述了每种算法的时间复杂度，包括最佳、最差和平均情况，并提供了直观的代码实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

经典排序算法

快速排序

 /**
     * 快速排序
     *
     * @param nums
     * @param low
     * @param high
     */
    public static int[] quickSort(int[] nums, int low, int high) {
        if (nums.length == 0 || low < 0 || high >= nums.length || low > high) return null;
        //左边哨兵的索引
        int i = low;
        //右边哨兵的索引
        int j = high;
        //基准点(以最左边的值为基准点) 基准点的左边的值小于基准点，右边的值大于基准点
        int base = nums[low];
        while (i < j) {
            //先看右边，如果值大于基准点，依次往左递减
            while (base <= nums[j] && i < j) {
                j--;
            }
            //左边，如果值小于基准点，依次往右递减
            while (base >= nums[i] && i < j) {
                i++;
            }

            //当满足i索引的值比基准点大，j索引的值比基准点小，交换两个位置的值
            if (i < j) {
                int t = nums[i];
                nums[i] = nums[j];
                nums[j] = t;
            }
        }

        //这时是i==j,交换基准点和j索引的值
        nums[low] = nums[j];
        nums[j] = base;

        //i=j
        //这时  左半数组<(i或j所在索引的数)<右半数组
        //也就是说(i或j所在索引的数)已经确定排序位置， 所以就不用再排序了，
        // 只要用相同的方法 分别处理  左右数组就可以了
        quickSort(nums, low, j - 1);
        quickSort(nums, j + 1, high);

        return nums;
    }

冒泡排序

 /**
     * 冒泡排序
     * <p>
     * 最佳情况：T(n) = O(n)
     * 最差情况：T(n) = O(n2)
     * 平均情况：T(n) = O(n2)
     *
     * @param nums
     * @return
     */

    public static int[] bubbleSort(int[] nums) {

        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return nums;
        }

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums.length - 1 - i; j++) {
                if (nums[j] > nums[j + 1]) {
                    int temp = nums[j];
                    nums[j] = nums[j + 1];
                    nums[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        return nums;
    }

选择排序

  /**
     * 选择排序
     * 最佳情况：T(n) = O(n2)
     * 最差情况：T(n) = O(n2)
     * 平均情况：T(n) = O(n2)
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public static int[] selectionSort(int[] nums) {

        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return nums;
        }

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int index = i;
            for (int j = i; j < nums.length; j++) {
                if (nums[index] > nums[j]) {
                    index = j;
                }
            }
            int temp = nums[index];
            nums[index] = nums[i];
            nums[i] = temp;
        }

        return nums;
    }

插入排序

 /**
     * 插入排序
     * 最佳情况：T(n) = O(n)
     * 最坏情况：T(n) = O(n2)
     * 平均情况：T(n) = O(n2)
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public static int[] insertionSort(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return nums;
        }
        int cur;
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            cur = nums[i + 1];
            int pre = i;
            while (pre >= 0 && nums[pre] > cur) {
                nums[pre + 1] = nums[pre];
                pre--;
            }
            nums[pre + 1] = cur;
        }
        return nums;
    }