java基础算法系列

Java面试中一般都会遇到让你手写三大排序伪代码的场景。

java排序分四类

1、插入排序

直接插入排序

希尔排序

2、交换排序

冒泡排序

快速排序

3、选择排序

简单选择排序

堆排序

快速排序

4、归并排序

面试中,我们面得最多的应该要数冒泡排序了,我们就先来讲讲冒泡排序。

正常情况下,我们进行伪代码的编写,或者需要在电脑上敲出来,冒泡排序是比较经典的排序:下面我们简单实现一下:

我将时间运行时间打印了出来,可能是由于数据量比较少的原因,时间ms显示不出来,我选择单位为ns,可以直观的看出来排序算法效率对比。

publicstaticvoidmain(String[] args){

int[] arr = {1,3,4,2,6,7,8,0,5};

inti =0;

inttmp =0;

longstartTime = System.nanoTime();// 获取开始时间

for(i =0; i < arr.length -1; i++) {

// 确定排序趟数

intj =0;

for(j =0; j < arr.length -1- i; j++) {

// 确定比较次数

if(arr[j] > arr[j +1]) {

// 交换

tmp = arr[j];

arr[j] = arr[j +1];

arr[j +1] = tmp;

}

}

}

longendTime = System.nanoTime();// 获取结束时间

System.out.println(“排序結果:”+ Arrays.toString(arr));

System.out.println("程序运行时间: "+ (endTime - startTime) +“ns”);

}

控制台打印如下:

排序結果:[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

程序运行时间:3800ns

上述代码是比较两个相邻的数,如果前面的数大于后面的数,则交换位置,重复执行,随着参与比较的元素越来越少,当最后一个元素比较完成时,则排序完成。

但是这样做有一个问题,如果我们的数据前面已经是有序的了,只是在后面才是无序的,比如int[] arr = {0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 5 };

前面5位数都是有序的。这样,我们有一些排序就将是多余的,那么我们应该怎么优化呢,我们可以尝试着立下一个flag,用来标记,判断这一趟排序是否交换元素,如果有序的话我们就没必要进行下去。

优化代码如下:

publicstaticvoidmain(String[] args){

int[] arr = {1,3,4,2,6,7,8,0,5};

inti =0;

inttmp =0;

longstartTime=System.nanoTime();//获取开始时间

for(i =0; i < arr.length -1; i++){

// 确定排序趟数

intj =0;

Boolean flag =true;

for(j =0; j < arr.length -1- i; j++){

// 确定比较次数

if(arr[j] > arr[j +1]){

// 交换

tmp = arr[j];

arr[j] = arr[j +1];

arr[j +1] = tmp;

flag =false;// 加入标记

}

}

if(flag ==true)

{

//未交换元素,结束当前循环,但是外面需要打印,所以这里不用return结束

continue;

}

}

longendTime=System.nanoTime();//获取结束时间

System.out.println(“排序結果:”+ Arrays.toString(arr));

System.out.println("程序运行时间: "+(endTime-startTime)+“ns”);

}

控制台打印如下:

排序結果:[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

程序运行时间:3500ns

但是这样我们又会发现一个问题,那就是上述代码对前面无序,而后面有序的数组排列,效率并不客观,那么我们可以标记一个位置,记录上次排序到哪,后面没有排序,后面的顺序则必然是有序的。

再次优化代码如下:

publicstaticvoidmain(String[] args){

int[] arr = {1,3,4,2,6,7,8,0,5};

inti =0;

inttmp =0;

Boolean flag =true;

intpos =0;// 用来记录最后一次交换的位置

intk = arr.length -1;

longstartTime = System.nanoTime();// 获取开始时间

for(i =0; i < arr.length -1; i++) {

pos =0;

intj =0;

flag =true;

for(j =0; j < k; j++) {

if(arr[j] > arr[j +1]) {

// 交换

tmp = arr[j];

arr[j] = arr[j +1];

arr[j +1] = tmp;

flag =false;// 加入标记

pos = j;// 交换元素,记录最后一次交换的位置

}

}

if(flag ==true)// 如果没有交换过元素,则已经有序

{

continue;

}

k = pos;// 下一次比较到记录位置即可

}

longendTime = System.nanoTime();// 获取结束时间

System.out.println(“排序結果:”+ Arrays.toString(arr));

System.out.println("程序运行时间: "+ (endTime - startTime) +“ns”);

}

控制台打印如下:

排序結果:[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

程序运行时间:3001ns

可能是由于数据顺序的问题,差距并不是特别大,冒泡排序适用于数组基本有序的情况,也就是数据本身不是太乱。并且元素不能太多,太多元素前后交换位置还是会有效率问题。

你看完本系列文章,去面试offer又能多2K!!

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