常用排序算法

1. 冒泡排序

1.1 算法原理：

S1：从待排序序列的起始位置开始，从前往后依次比较各个位置和其后一位置的大小并执行S2。
S2：如果当前位置的值大于其后一位置的值，就把他俩的值交换（完成一次全序列比较后，序列最后位置的值即此序列最大值，所以其不需要再参与冒泡）。
S3：将序列的最后位置从待排序序列中移除。若移除后的待排序序列不为空则继续执行S1，否则冒泡结束。

1.2 算法实现（Java）：

1.2.1 基础实现：

public static void bubbleSort(int[] array) {
    int len = array.length;
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        for (int j = 0; j < len - i - 1; j++) {
            if (array[j] > array[j + 1]) {
                int temp = array[j + 1];
                array[j + 1] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
    }
}

1.2.2 算法优化：

若某一趟排序中未进行一次交换，则排序结束

public static void bubbleSort(int[] array) {
    int len = array.length;
    boolean flag = true;
    while (flag) {
        flag = false;
        for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
            if (array[i] > array[i + 1]) {
                int temp = array[i + 1];
                array[i + 1] = array[j];
                array[i] = temp;
                flag = true;
            }
        }
        len--;
    }
}

2. 快速排序

2.1 算法原理：

快速排序是对冒泡排序的一种改进。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，以此实现整个数据变成有序序列。

2.2 算法实现（Java）：

public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int pivot = array[left];
        int low = left;
        int high = right;
        while (low < high) {
            while (low < high && array[high] >= pivot) {
                high--;
            }
            array[low] = array[high];
            while (low < high && array[low] <= pivot) {
                low++;
            }
            array[high] = array[low];
        }
        array[low] = pivot;
        quickSort(array, left, low - 1);
        quickSort(array, low + 1, right);
    }
}

3. 直接插入排序

3.1 算法原理：

插入排序的基本方法是：每步将一个待排序序列按数据大小插到前面已经排序的序列中的适当位置，直到全部数据插入完毕为止。
假设有一组无序序列 $R_0$, $R_1$, … , $R_{n-1}$：
(1) 将这个序列的第一个元素R0视为一个有序序列；
(2) 依次把 $R_1$, $R_2$, … , $R_{n-1}$ 插入到这个有序序列中；
(3) 将$R_i$插入到有序序列中时，前 i-1 个数是有序的，将$R_i$和$R_0$ ~