一、冒泡排序(BubbleSort)
冒泡排序的原理:比较两个相邻的元素,将值大的元素交换至右端。
冒泡排序的基本思路:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即在第一趟:首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后。重复第一趟步骤,直至全部排序完成。
第一趟比较完成后,最后一个数一定是数组中最大的一个数,所以第二趟比较的时候最后一个数不参与比较;
第二趟比较完成后,倒数第二个数也一定是数组中第二大的数,所以第三趟比较的时候最后两个数不参与比较;
依次类推,每一趟比较次数-1;
……
图解分析:
Java代码实现:
public static void bubbleSort(int[] arr) {
for(int i=0;i<arr.length-1;i++) { //外层循环
for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++) { //内层冒泡选择较大的值
if(arr[j+1]<arr[j]) { //判断后面的数是否比前面的数小,如果小,往前移动
int temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
}
二、选择排序(SelectSort)
选择排序的原理:每一趟从待排序的记录中选出最小的元素,顺序放在已排好序的序列最后,直到全部记录排序完毕。也就是:每一趟在n-i+1(i=1,2,…n-1)个记录中选取关键字最小的记录作为有序序列中第i个记录。基于此思想的算法主要有简单选择排序、树型选择排序和堆排序。(这里只介绍常用的简单选择排序)
简单选择排序的基本思想:给定数组:int[] arr={里面n个数据};第1趟排序,在待排序数据arr[1]~arr[n]中选出最小的数据,将它与arrr[1]交换;第2趟,在待排序数据arr[2]~arr[n]中选出最小的数据,将它与r[2]交换;以此类推,第i趟在待排序数据arr[i]~arr[n]中选出最小的数据,将它与r[i]交换,直到全部排序完成。
图解分析:
Java代码实现:
public static void selectSort(int[] arr) {
for(int i=0;i<arr.length-1;i++) { //外层循环
int k=i; //假设arr[0]为最小值
for(int j=k+1;j<arr.length;j++) { //内层选择当前序列最小值
if(arr[j]<arr[k]) { //判断后面的数是否比前面的数小,如果小,k下标标志刷新
k=j;
}
}
if(i!=k) { //如果当前的值下标非i为k,则进行进行交换下标为i与k的值(当前处于外层循环)
int temp=arr[i];
arr[i]=arr[k];
arr[k]=temp;
}
}
}
}
三、插入排序(InsertSort)
直接插入排序的原理:对于给定的一个数组,初始时假设第一个记录自成一个有序序列,其余记录为无序序列。接着从第二个记录开始,按照记录的大小依次将当前处理的记录插入到其之前的有序序列中,直至最后一个记录插入到有序序列中为止。
图解分析:
Java代码实现:
public static void insertSort(int[] arr) {
for(int i=1;i<arr.length;i++) { //外层循环,从arr[1]开始
for(int j=i;j>0;j--) { //内层循环
if(arr[j]<arr[j-1]) { //后面无序数依次比较已成序的数值,如果小,则交换顺序
int temp=arr[j-1];
arr[j-1]=arr[j];
arr[j]=temp;
}
}
}
}
最后我把三大排序算法写入一个Sort类中:
public class Sort {
//冒泡排序方法
public static void bubbleSort(int[] arr) {
for(int i=0;i<arr.length-1;i++) { //外层循环
for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++) { //内层冒泡选择较大的值
if(arr[j+1]<arr[j]) { //判断后面的数是否比前面的数小,如果小,往前移动
int temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
for (int i : arr) {
System.out.print(i+" ");
}
}
//选择排序方法
public static void selectSort(int[] arr) {
for(int i=0;i<arr.length-1;i++) { //外层循环
int k=i; //假设arr[0]为最小值
for(int j=k+1;j<arr.length;j++) { //内层选择当前序列最小值
if(arr[j]<arr[k]) { //判断后面的数是否比前面的数小,如果小,k下标标志刷新
k=j;
}
}
if(i!=k) { //如果当前的值下标非i为k,则进行进行交换下标为i与k的值(当前处于外层循环)
int temp=arr[i];
arr[i]=arr[k];
arr[k]=temp;
}
}
for (int i : arr) {
System.out.print(i+" ");
}
}
//插入排序方法
public static void insertSort(int[] arr) {
for(int i=1;i<arr.length;i++) { //外层循环,从arr[1]开始
for(int j=i;j>0;j--) { //内层循环
if(arr[j]<arr[j-1]) { //后面无序数依次比较已成序的数值,如果小,则交换顺序
int temp=arr[j-1];
arr[j-1]=arr[j];
arr[j]=temp;
}
}
}
for (int i : arr) {
System.out.print(i+" ");
}
}
}
接下来,书写一个Test类:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] arr=new int[] {9,6,11,4,3,1,7}; //此数组可自行更改
System.out.println("原数组为:");
for (int i : arr) {
System.out.print(i+" ");
}
System.out.println("\n使用冒泡排序的结果为:");
Sort.bubbleSort(arr); //调用Sort类的bubbleSort()方法
System.out.println("\n使用选择排序的结果为:");
Sort.selectSort(arr); //调用Sort类的selectSort()方法
System.out.println("\n使用插入排序的结果为:");
Sort.insertSort(arr); //调用Sort类的insertSort()方法
}
}
测试结果:
原数组为:
9 6 11 4 3 1 7
使用冒泡排序的结果为:
1 3 4 6 7 9 11
使用选择排序的结果为:
1 3 4 6 7 9 11
使用插入排序的结果为:
1 3 4 6 7 9 11