图解
二分查找
概念
- 二分查找也称折半查找（Binary Search），它是一种效率较高的查找方法。但是，折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构，而且表中元素按关键字有序排列。
优点
- 查找速度快
缺点
- 待查表为有序表
算法思路
- 首先，假设表中元素是按升序排列，将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。
动画演示
需求： 找到有序表里面的 “ 1 ”
代码
/**
* 二分查找
*/
public static int binarySearch(int[] array,int fromIndex,int toIndex,int key){
int low=fromIndex;
int high=toIndex-1;
while(low<=high){
int mid=(low+high)/2;//取中间
int midVal=array[mid];
if(key>midVal){//去右边找
low=mid+1;
}else if(key<midVal){//去左边找
high=mid-1;
}else{
return mid;
}
}
return -(low+1);//low+1表示找不到时停在了第low+1个元素的位置
}
复制代码快速排序
概念
-
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。
快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
动画演示
代码实例
//快速排序 31 21 59 68 12 40
// x=31
public static void quickSort(int[] array,int begin,int end){
if(end-begin<=0) return;
int x=array[begin];
int low=begin;//0
int high=end;//5
//由于会从两头取数据，需要一个方向
boolean direction=true;
L1:
while(low<high){
if(direction){//从右往左找
for(int i=high;i>low;i--){
if(array[i]<=x){
array[low++]=array[i];
high=i;
direction=!direction;
continue L1;
}
}
high=low;//如果上面的if从未进入，让两个指针重合
}else{
for(int i=low;i<high;i++){
if(array[i]>=x){
array[high--]=array[i];
low=i;
direction=!direction;
continue L1;
}
}
low=high;
}
}
//把最后找到的值 放入中间位置
array[low]=x;
//开始完成左右两边的操作
quickSort(array,begin,low-1);
quickSort(array,low+1,end);
}
复制代码归并排序
概念
- 归并排序（MERGE-SORT）是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。
算法思路
-
归并操作(merge)，也叫归并算法，指的是将两个顺序序列合并成一个顺序序列的方法。
如 设有数列{6，202，100，301，38，8，1}
初始状态：6,202,100,301,38,8,1
第一次归并后：{6,202},{100,301},{8,38},{1}，比较次数：3；
第二次归并后：{6,100,202,301}，{1,8,38}，比较次数：4；
第三次归并后：{1,6,8,38,100,202,301},比较次数：4；
总的比较次数为：3+4+4=11；
逆序数为14；
动画演示
上代码
@Test
public void test(){
int[] array=new int[]{2,1,6,4,3,9,8,10,7,5};
// merge(array,0,4,7);
mergeSort(array,0,array.length-1);
for (int i : array) {
System.out.print(i+" ");
}
}
public static void mergeSort(int array[],int left,int right){
if(left==right){
return;
}else{
int mid=(left+right)/2;
mergeSort(array,left,mid);
mergeSort(array,mid+1,right);
merge(array,left,mid+1,right);
}
}
// 0 4 7
// 1 2 5 9 === 3 4 10 11
public static void merge(int[] array,int left,int mid,int right){
int leftSize=mid-left;
int rightSize=right-mid+1;
//生成数组
int[] leftArray=new int[leftSize];
int[] rightArray=new int[rightSize];
//填充数据
for(int i=left;i<mid;i++){
leftArray[i-left]=array[i];
}
for(int i=mid;i<=right;i++){
rightArray[i-mid]=array[i];
}
//合并
int i=0;
int j=0;
int k=left;
while(i<leftSize && j<rightSize){
if(leftArray[i]<rightArray[j]){
array[k]=leftArray[i];
k++;i++;
}else{
array[k]=rightArray[j];
k++;j++;
}
}
while(i<leftSize){
array[k]=leftArray[i];
k++;i++;
}
while(j<rightSize){
array[k]=rightArray[j];
k++;j++;2
}
}
复制代码