3种简单排序算法——冒泡,选择,插入排序

1.冒泡排序
就是从最左边开始,重复地访问要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误,就把他们交换。通过一次次的比较,越大的元素会通过交换慢慢“浮”到数列的顶端,故名“冒泡”。是稳定的排序算法。
实现:
1.常规实现

public class BubbleSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] target = {
   
   1,7,6,4,5,2,9,4,6};
        //临时存储数据
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < target.length; i++) {
            for (int j = 0; j < target.length-1; j++) {
                //当左边的比右边的数字大则交换数据
                if(target[j] > target[j+1]) {   
                    temp = target[j];
                    target[j] = target[j+1];
                    target[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < target.length; i++) {
        System.out.print(target[i] + " ");
        }
    }
}

我们可以看到上面其实有一部分循环是多余的,为什么呢?因为每一趟冒泡下来,其实后面的顺序已经排好了,所以我们不需要再对他们进行重复判断,所以外层循环从数组的最后开始,这里每一次循环下来,外层循环就减1,因为后面的已经排好序了。
2.优化实现如下:

public class BubbleSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] target = {
   
   1,7,6,4,5,2,9,4,6};
        //临时存储数据
        int temp = 0;
        //优化后
        for (int i = target.length-1; i > 1; i--) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                if(target[j] > target[j+1]) {
                    temp = target[j];
                    target[j] = target[j+1];
                    target[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < target.length; i++) {
        System.out.print(target[i] + " ");
        }
    }
}

冒泡排序时间复杂度是:O(N²)

2.选择排序
改进了冒泡排序,将交换次数从O(N²)降到了O(N),比较次数还是O(N²)。不是稳定的排序算法。
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。
概述:对比数组中前一个元素跟后一个元素的大小,如果后面的元素比前面的元素小则用一个变量k来记住他的位置,接着第二次比较,前面“后一个元素”现变成了“前一个元素”,继续跟他的“后一个元素”进行比较如果后面的元素比他要小则用变量k记住它在数组中的位置(下标),等到循环结束,然后交换新的最小值和之前选定的最小值。(百度百科)
实现:

public class SelectSort {
    
    

    public static void main(String[] args) {
        int[] target = {
   
   1,7,6,4,5,2,9,4,6};         
        int temp = 0;
        //暂存最小值的索引
        int index;
        for (int i = 0; i < target.length; i++) {
            index = i;
            for (int j = i+1; j < target.length; j++) {
                if(target[index] > target[j]) {
                    index = j;
                }
            }
            //交换
            temp = target[index];
            target[index] = target[i];
            target[i] = temp;
        }
        for (int i = 0; i < target.length; i++) {
            System.out.print(target[i] + " ");
        }
    }

}

选择排序时间复杂度是:O(N²)

3.插入排序
将一个数据插入到已经排好序的有序数据中,从而得到一个新的、个数加一的有序数据,算法适用于少量数据的排序。是稳定的排序方法。
插入算法把要排序的数组分成两部分:第一部分包含了这个数组的所有元素,但将最后一个元素除外(让数组多一个空间才有插入的位置),而第二部分就只包含这一个元素(即待插入元素)。在第一部分排序完成后,再将这个最后元素插入到已排好序的第一部分中。
实现:

public class InsertSort {
    
    

    public static void main(String[] args) {
        int[] target = { 1, 7, 6, 4, 5, 2, 9, 4, 6 };
        //暂存待插数据
        int temp = 0;
        //暂存待插数据下标
        int index = 0;
        //从第二个数开始,因为第一个可以看做有序
        for (int i = 1; i < target.length; i++) {
            temp = target[i];
            index = i;
            while (index > 0 && target[index-1] >= temp) {
                target[index] = target[index - 1];
                index--;
            }
            target[index] = temp;
        }

        for (int i = 0; i < target.length; i++) {
            System.out.print(target[i] + " ");
        }
    }
}

插入排序时间复杂度是:O(N²),但是如果数据已经基本有序或者有序的话,插入排序时间复杂度为O(N).

这里只是比较简单的排序算法,适合入门学习,稍后会有更加复杂的算法。

参考文献:Java数据结构和算法.(第二版)

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转载自blog.csdn.net/u010857795/article/details/60469874