Java数组之数组排序与查找算法

冒泡排序

冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。
它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢 “浮”到数列的顶端,故名 “冒泡”。
【算法原理】
冒泡排序算法的运作如下:(从后往前)

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
  2. 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
  4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
    【算法描述】
public static void bubbleSort(int[] arr)
    {
        int temp = 0;
        int size = arr.length;
        for(int i = 0 ; i < size-1; i ++)
        {
            for(int j = 0 ;j < size-1-i ; j++)
            {
                if(arr[j] > arr[j+1])  //交换两数位置
                {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
}

选择排序

选择排序(Selection Sort)是一种简单直观的排序算法。它每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。
【算法思想】

  1. 在未排序序列中找到最小元素,存放到排序序列的起始位置
  2. 再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素,然后放到排序序列末尾。
  3. 以此类推,直到所有元素均排序完毕。
    【算法描述】
public static void selectSort(int[] numbers)
{
    int size = numbers.length; //数组长度
    int temp = 0 ; //中间变量
    for(int i = 0 ; i < size ; i++)
    {
        int k = i;   //待确定的位置
        //选择出应该在第i个位置的数
        for(int j = size -1 ; j > i ; j--)
        {
            if(numbers[j] < numbers[k])
            {
                k = j;
            }
        }
        //交换两个数
        temp = numbers[i];
        numbers[i] = numbers[k];
        numbers[k] = temp;
    }
}

2. 调用API排序方法
int[] arr = {7,9,4,8,3,5};
Arrays.sort(arr);

数组元素查找

1. 顺序查找

顺序查找是在一个已知无(或有序)序队列中找出与给定关键字相同的数的具体位置。
【算法原理】
让关键字与队列中的数从最后一个开始逐个比较,直到找出与给定关键字相同的数为止。
【算法描述】

public static int ordersearch(int[] arry,int des){
    int i=0;
    for(;i<=arry.length-1;i++){
        if(des==arry[i])
        return i;
    }
    return -1;
}

2. 二分查找

二分查找又称折半查找,优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好,占用系统内存较少;其缺点是要求待查表为有序表,且插入删除困难。因此,折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。
【算法原理】
假设表中元素是按升序排列,将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表,如果中间位置记录的关键字大于查找关键字,则进一步查找前一子表,否则进一步查找后一子表。重复以上过程,直到找到满足条件的记录,使查找成功,或直到子表不存在为止,此时查找不成功。
【算法要求】
1)必须采用顺序存储结构。
2)必须按关键字大小有序排列。
【算法描述】

public static int binarySearch(Integer[] srcArray, int des) {
    //定义初始最小、最大索引
    int low = 0;
    int high = srcArray.length - 1;
    //确保不会出现重复查找,越界
    while (low <= high) {
        //计算出中间索引值
        int middle = (high + low)/2 ;//防止溢出
        if (des == srcArray[middle]) {
            return middle;
        //判断下限
        } else if (des < srcArray[middle]) {
            high = middle - 1;
        //判断上限
        } else {
            low = middle + 1;
        }
    }
    //若没有,则返回-1
    return -1;
}

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