冒泡排序
1.思路:冒泡排序只会操作相邻的两个数据。每次冒泡排序都会对相邻的两个元素进行比较,看是否满足大小关系要求。如果不满足就让它俩交换。
2.图解:对数组[4, 5, 6, 3, 2, 1]进行冒泡排序,每次冒泡操作的详细过程如下图所示:
从图中可以看出只需要array.length-1次冒泡,数组就可以排列好。
3.代码实现
public void bubbleSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) return;
// 需要进行arr.length - 1次冒泡
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
// 每进行一次冒泡,下一次冒泡需要操作的元素数量减一
for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
如果数组在arr.length - 1次冒泡之前已经排列好,则不需要在进行冒泡排序。我们可以根据这个特点进行优化。
优化后的冒泡排序
public void bubbleSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) return;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
boolean flag = true; // 判断在一次冒泡中是否一次交换也没有发生
for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
flag = false; // 发生了交换,将flag设为false
}
}
// 一次冒泡中若一次交换都没有发生,则排序已经完成,可提前结束冒泡排序
if (flag) return;
}
}
4.性质:
①时间复杂度:O(n^2) ②空间复杂度:O(1)
③稳定排序 ④原地排序
稳定排序:如果原数组中,a和b的值相同,a在b的前面,排序结束后a仍在b的前面,则为稳定排序。
原地排序:在排序过程中没有申请多余的空间。
选择排序
1.思路:每次遍历数组未排序部分选出最小值(最大值),与未排序部分的第一个元素交换。
2.图解:对数组[4, 5, 6, 3, 2, 1]进行选择排序,每次交换详细过程如下图所示:
3.代码实现:
public void selectSort (int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) return;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
// 假定最小值的下标为i
int min = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[min]) {
// 改变最小值的下标
min = j;
}
}
// 交换
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[min];
arr[min] = temp;
}
}
4.性质:
①时间复杂度:O(n^2) ②空间复杂度:O(1) ③原地排序
④非稳定排序:对于数组[4,5,4,6,1],第一次遍历时,会将第一个4和最后的1交换位置,那第一个4和第二个4的顺序就改变了,所以是非稳定排序。