十大排序算法全解析：从原理到Java代码实现（附完整可运行示例）

一、排序算法全景图

算法分类与核心指标：

排序类型	典型算法	时间复杂度（平均）	稳定性	适用场景
比较排序	快速排序	O(n log n)	不稳定	通用排序
非比较排序	计数排序	O(n + k)	稳定	小范围整数
分治排序	归并排序	O(n log n)	稳定	大数据外部排序

二、基础排序算法详解

1. 冒泡排序（Bubble Sort）

核心思想：相邻元素两两比较，将最大元素逐步"冒泡"到末尾

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        boolean swapped = false;
        for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                // 交换元素
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
                swapped = true;
            }
        }
        if (!swapped) break; // 优化：提前终止
    }
}

 优化点：添加swap标志位减少无效循环

2. 选择排序（Selection Sort）

核心思想：每次从未排序部分选择最小元素放到已排序末尾

public static void selectionSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i+1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        // 交换找到的最小元素
        int temp = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

特点：交换次数少（O(n)次），适合写操作昂贵的场景

3. 插入排序（Insertion Sort）

核心思想：将未排序元素插入到已排序序列的合适位置

public static void insertionSort(int[] arr) {