数组常见算法代码总结

一、数组排序（优化）

1.实现思路：

冒泡排序（优化版）：（1）判断数组是否有序，有序则结束循环（2）无序则按照冒泡排序的规则进行遍历排序

规则：

• N个元素来排序
• 俩俩比较小(大)靠前
• 总共比较N-1轮
• 比较N-1-i次

注：优化冒泡排序的方法是增加一个布尔判断；目的是减少比较次数，节省资源。

2.代码实现： 

//数组排序(优化)
public class Summary01 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] numbers = {6,5,4,3,2,7,9,8,1};//无序数组
		System.out.println("原数组："+Arrays.toString(numbers));
		
		int counter = 0;//计数器
		for(int i = 0,n = numbers.length;i < n-1; i++) {//控制轮数
			boolean isSorted = true;
			for(int k = 0;k < n-1-i;k++) {//每轮比较次数
				counter++;
				//比较相邻元素
				if(numbers[k] > numbers[k+1]) {//升序
					numbers[k] = numbers[k] ^ numbers[k+1];
					numbers[k+1] = numbers[k] ^ numbers[k+1];
					numbers[k] = numbers[k] ^ numbers[k+1];
					isSorted = false;
				}
			}
			if(isSorted) {
				break;
			}
		}
		System.out.println("排好序的数组："+Arrays.toString(numbers));
		System.out.println("总共比较了"+counter+"次");
	
	}
}

图1  数组排序运行结果 

二、无序数组查找

1.实现思路：

双指针查找：（1）输入目标元素，规定找到该元素返回已有下标，找不到则返回 -1（2）双指针查找，从首尾同时开始遍历，遇见某下标元素等于目标元素，则跳出循环。输出目标元素的下标。

2.代码实现：

//查找元素----无序（双指针）
public class Summary02 {
	public static void main(String[] args) {
		//查询目标查找的位置和下标
		int[] numbers = {1,3,6,7,9,11,3,5,2,4,10};//无序
		
		try (Scanner input = new Scanner(System.in)) {
			System.out.println("亲,请输入想要查找的元素~");
			int target = input.nextInt();//目标元素
			int index = -1;//找不到,默认返回下标 -1
			
			//双指针查找
			for(int i = 0 ,k = numbers.length - 1; i <= k ;i++,k--) {
				if(numbers[i] == target) {
					index = i;
					break;
				}
				if(numbers[k] == target) {
					index = k;
					break;
				}
			}
			System.out.printf("目标元素%s的下标是%d",target,index);
		}
		
	}
}

 图2  查找已有元素运行结果

 图3  查找未知元素运行结果

三、有序数组查找（二分）

1.实现思路：

二分查找：（1）必须先对已有数组进行排序（2）二分查找规则：根据首位元素下标，计算出中间元素下标；

比较中间下标所在元素与目标元素：

• "=="相等则中间下标等于输出下标
•  ">"大于则高位下标左移至中间元素 -1 位置
•  "<"小于则低位下标右移至中间元素下标 +1 位置

注：二分查找必须有序才可以进行！！1

2.代码实现：

//数组查找----(有序)二分查找
public class Summary03 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] numbers = {1,3,6,7,9,11,3,5,2,4,10};//无序
		Arrays.sort(numbers);//先排序
		try (Scanner input = new Scanner(System.in)) {
			System.out.println("亲，请输入你想要查找的数字~");
			int target = input.nextInt();
			int index = -1;//默认返回下标 -1
			
			int low = 0,high = numbers.length-1;//确定首位元素下标
			
			while(low <= high) {
				int mid = (low + high)>>1;//计算中间元素下标
			//判断中间元素与目标元素
			if(numbers[mid] == target) {
				index = mid;
				break;
			}else if(numbers[mid] < target) {
				low = mid + 1;
			}else if(numbers[mid] > target) {
				high = mid -1;
			}
			}
			System.out.printf("目标元素%s的下标是%d",target,index);
		}	
	}
}

 图4  二分查找已有元素运行结果

 图5  二分查找未知元素运行结果

四、数组乱序

1.实现思路

数组乱序：（1）产生数组长度大小的随机数（2）倒序取下标和随机生成下标交换

注：

• 下标不可等于 0 :等于 0 时，无意义
• 计算随机生成下标时一定要给" Math.random * i " 加括号

2.代码实现

//数组乱序
//倒序取下标和随机生成下标交换
public class Summary04 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] numbers = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
		System.out.println("乱序前："+Arrays.toString(numbers));
		
		for(int i = numbers.length-1;i > 0;i--) {//i 不能等于 0
			//产生数组长度的大小的随机数
			int randIndex = (int)(Math.random()*i);//0~i-1   要加括号
			//交换
			numbers[i] = numbers[randIndex] ^ numbers[i];
			numbers[randIndex] = numbers[randIndex] ^ numbers[i];
			numbers[i] = numbers[randIndex] ^ numbers[i];
		}
		System.out.println("乱序后："+Arrays.toString(numbers));
	}
}

 图6  数组乱序后运行结果

五、数组旋转

1.实现思路

向左旋转：正序向右移动循环，將首元素通过不断交换，交换值数组尾部

向右旋转：逆序向左移动循环，將尾元素通过不断交换，交换值数组头部

注：若想多旋转几次，便可在外层加一个循环！

2.代码实现

//数组旋转
public class Summary05 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] numbers = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
		System.out.println("旋转前："+Arrays.toString(numbers));
		
		//向左旋转
		for(int i = 0; i < numbers.length - 1;i++) {
			numbers[i] = numbers[i] ^ numbers[i+1];
			numbers[i+1] = numbers[i] ^ numbers[i+1];
			numbers[i] = numbers[i] ^ numbers[i+1];
		}
		System.out.println("向左旋转后："+Arrays.toString(numbers));
		//向右旋转
		for(int i = numbers.length - 1; i > 0 ;i--) {
			numbers[i] = numbers[i] ^ numbers[i-1];
			numbers[i-1] = numbers[i] ^ numbers[i-1];
			numbers[i] = numbers[i] ^ numbers[i-1];
		}
		System.out.println("向右旋转后："+Arrays.toString(numbers));
	}
}

  图7  数组旋转两次(左1右1)运行结果

以上便是数组常见算法代码总结！其中包括数组排序(优化)、数组查找(无序、有序)、数组乱序、数组旋转！希望对大家有所帮助！