用Java实现三大基本排序(冒泡排序、选择排序、插入排序)。个人思路

Java数组三大基本排序

1、冒泡排序
2、选择排序
3、插入排序
个人思路,大家互相参考,讨论
排序是把一堆数组有小到大、由大到小从头到尾按照一定的顺序排列起来的。(全部以从小到大排列讨论)

1、冒泡排序

冒泡排序指数组中的从头开始的元素两个两个相比,数组中的一二相比、二三相比、三四相比········
每两个数相比完就排一次。排完后,再比较下一个(二三相比)一直向下····直到排序完成。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述按照这样的方式依次向下比较排序,通过这样的排序,可以直接把数组中的最大值直接排到数组最后,则下一次的排序,可以不用管最后一个数组比较,这样可以大幅优化代码时间复杂度。

import java.util.Arrays;

public class Demo1 {
    
    
    public static void main(String[] args){
    
    
        int [] a = new int[] {
    
    3,4,2,1,1,5};
        //                    4 3 2 1 1 5
        //                    3 2 1 1 4 5
        //                    2 1 1 3 4 5
        //                    1 1 2 3 4 5
        for (int i = 0; i < a.length-1; i++) {
    
    
            for (int j = 0; j < a.length-1-i; j++) {
    
    
                if (a [j] > a [j+1]){
    
    
                    //加不加等于号,对于在数组相等情况下的排序不造成任何影响
                    int num;
                    num = a[j] + a[j+1];
                    a[j] = num - a[j];
                    a[j+1] = num - a[j+1];
                    /*这是另一种交换数据的方法
                    num = a[j+1];
                    a[j+1] = a[j];
                    a[j] = num;     */
                }
            }
        }
        //打印输出数组中的元素
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

外层循环控制数组中的元素从第一个开始往后每一个都比较到
内层循环控制数组比较的元素与后面的每一个元素进行一一对比

输出结果为
在这里插入图片描述

2、选择排序

数组从头开始的元素与其后的所有元素依次比较,选择最小的放在其比较的元素位置。
在这里插入图片描述选择排序同冒泡排序一样,每次排序后都会确定之前那的元素不会再改变,之所以之前的元素可以不用再参与循环,同样可以减少时间复杂度

import java.util.Arrays;

public class Demo1 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int [] a = {
    
    4,5,1,2,3};
        //          5,4,1,2,3
        //          1,4,5,2,3
        //          1,2,4,5,3
        //          1,2,3,5,4
        //          1,2,3,4,5
        for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {
    
    //外层循环,控制第几个数字开始相比较
            for (int j = i+1; j < a.length; j++) {
    
    
                //内层循环,控制int i 与之后的数字相比较(是int i之后的元素相比较)
                if ( a[i] > a[j]){
    
    
                    int num = a[i];
                    a[i] = a[j];
                    a[j] = num;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

输出结果为
在这里插入图片描述也可以借用C语言指针的思想,来看这个问题,在循环内部传递数组的下标,这样更能减少一些时间复杂度(这里是用空间复杂度的增加,减少时间复杂度)

import java.util.Arrays;

public class Demo1 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] a = {
    
    5,4,1,2,3};
        for (int i = 0; i < a.length-1; i++) {
    
    //外层循环,把 i 设为最小值
            int min = i;
            for (int j = i+1; j < a.length; j++) {
    
    //与之后的数相比,把第 j 个数字设为min
                if (a[min] > a[j]){
    
    
                    min = j;//只进行位置的交换
                }
            }
            //交换第i个数字和min的数组交换
            int temp = a[i];
            a[i] = a[min];
            a[min] = temp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

在这里插入图片描述

3、插入排序

就是从数组中的第二个数字开始循环,从当前这个数开始向前依次比较,一旦发现比它小的,就进行交换。
在这里插入图片描述插入排序就好比,打牌时,整理牌时,从最左边的第二个开始看起,把现在看的牌跟之前的牌依次从右到做依次比较,直到找到比一张牌小时,就可以停止了,把这张牌放到这个位置即可。插入排序的思想就和这个一样理解即可。

import java.util.Arrays;

public class Demo1 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] a = {
    
    4,3,2,5,1};
        //外层循环,控制第几个数字进行循环
        for(int i = 1; i < a.length; i++) {
    
    
            //内层循环控制进行与之前的比较
            for (int j = i; j > 0; j--) {
    
    
                if (a[j-1] > a[j]){
    
    
                    int t = a[j-1];
                    a[j-1] = a[j];
                    a[j] = t;
                }else {
    
    
                    break;//一旦前面的没有这个数字大时,即可结束内层循环,减少时间复杂度
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

在这里插入图片描述同选择排序一样,插入排序也可以用空间复杂度来换取时间复杂度。
插入排序代码对初学者,可能难懂,详细注释在代码注释里有详细解析

import java.util.Arrays;

public class Demo1 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int a[] = {
    
    3,4,2,1,5};
        for (int i = 0; i < a.length-1; i++) {
    
    
            int place = i;  //计数当前排序的位置,初始值是当前排序位置的前一个
            int data = a[i+1];//记录当前所要比较位置的数据,从数组中的第二个开始
            while (place >=0 && a[place]>data){
    
    
        //判断当前循环计数在循环体内,并且前面的元素比调取的元素data大,执行循环
                a[place+1] = a[place];//把前面的小值赋值给后面的
                place --;//前面的数组位置向前推进一个
            }
            a[place + 1] = data;
    //把当前比较的元素放到循环判断结束后的位置,因为循环结束完前还多减了一个place,在这补上
        }
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

在这里插入图片描述
好了,这就是用Java实现三大经典排序,欢迎大家讨论。

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