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)