(1) 버블 정렬
① 원칙 :
무질서 구간에서 인접 숫자를 비교하여 무질서 구간의 끝까지 가장 큰 숫자를 버블 링하고 배열이 전체적으로 정렬 될 때까지이 과정을 계속합니다.
② 코드 구현 :
import java.util.Arrays;
//冒泡排序： 时间复杂度O(n^2) 空间复杂度：O(1)
public class bubbleSort {
public static void main(String[] args) {
int[] array={
5,8,1,2,5,22,44,15,3,0,48};
System.out.println(Arrays.toString(array));
bubble(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
public static void bubble(int[] array){
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
boolean isSorted = true;
for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
// 相等不交换，保证稳定性
if (array[j] > array[j + 1]) {
int tmp=array[j];
array[j]=array[j+1];
array[j+1]=tmp;
isSorted = false;
}
}
if (isSorted) {
break;
}
}
}
}
스크린 샷 실행 :
③ 성능 분석
** 안정성 : ** 안정
(2) 빠른 정렬
① 원리 파티션 :
1. 정렬 할 구간에서 기준 값 (피벗) 으로 숫자를 선택합니다 .
2. 분할 : 정렬 할 전체 구간을 가로 질러 기준 값 (동일 포함 가능)보다 작은 값을 왼쪽에 배치합니다. 기준값보다 큰 기준값 큰 값 (동일한 값을 포함 할 수 있음)이 기준값의 오른쪽에 배치됩니다 .3
. 분할 및 정복 아이디어 를 사용하여 왼쪽 및 오른쪽 셀을 셀 사이의 길이 == 1이 될 때까지 같은 방식으로 셀이 정렬되어 있거나 셀이 정렬되어 있음을 의미합니다. 간격의 길이 == 0, 즉 데이터가 없음을 의미합니다.
② 코드 구현 :
import java.util.Arrays;
/**
* 快速排序 时间复杂度：O(n*log2n)~O(n^2) 空间复杂度：O(log2n)~O(n)
*稳定性：不稳定
*/
public class quickSort {
public static void main(String[] args) {
int[] array={
4,8,7,5,12,14,0,3,36,24};
System.out.println(Arrays.toString(array));
quickSort1(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
//快速排序函数
public static void quickSort1(int[] array){
quick(array,0,array.length-1); //接口
}
public static void quick(int[] array,int low,int high){
if(low<high){
int piv=pivot(array,low,high);
quick(array,low,piv-1); //递归实现
quick(array,piv+1,high);
}
}
//找基准的函数
public static int pivot(int[] array,int start,int end){
int tmp=array[start];
while(start<end){
while(start<end && array[end]>=tmp){
end--;
}
//把数值赋值给start
array[start]=array[end];
while(start<end && array[start]<=tmp){
start++;
}
//把start下标的值给end
if(start>=end){
break;
}else{
array[end]=array[start];
}
}
array[start]=tmp;
return start;
}
}
스크린 샷 실행 :
최적화 후 코드 구현 (세 번째 숫자는 중간 방법) :
/**
* @Author: XiShanShan
* @Description:
* @Date:Created in 20:21 2021/3/30
* @Modified By:xss666
*/
import java.util.Arrays;
/**
* 快速排序 时间复杂度：O(n*log2n)~O(n^2) 空间复杂度：O(log2n)~O(n)
*稳定性：不稳定
*/
public class quickSort {
public static void main(String[] args) {
int[] array=new int[1_0000];
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
array[i]=i;
}
quickSort1(array);
}
//快速排序函数
public static void quickSort1(int[] array){
long startTime=System.currentTimeMillis();
quick(array,0,array.length-1); //接口
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println(endTime-startTime); //输出排序所需要的时间
}
public static void swap(int[] array,int k,int i){
int tmp=array[k];
array[k]=array[i];
array[i]=tmp;
}
//三数取中法优化
public static void medianOfThree(int[] array,int low,int high){
int mid=(low+high)/2;
if(array[low]<=array[mid]){
swap(array,low,mid);
}//mid<=low
if(array[low]>array[high]){
swap(array,low,high);
}//array[low]<=array[high]
if(array[mid]>array[high]){
swap(array,mid,high);
} //array[mid]<array[high]
}
public static void quick(int[] array,int low,int high){
if(low<high){
//优化后
medianOfThree(array,low,high);
int piv=pivot(array,low,high);
quick(array,low,piv-1); //递归实现
quick(array,piv+1,high);
}
}
//找基准的函数
public static int pivot(int[] array,int start,int end){
int tmp=array[start];
while(start<end){
while(start<end && array[end]>=tmp){
end--;
}
//把数值赋值给start
array[start]=array[end];
while(start<end && array[start]<=tmp){
start++;
}
//把start下标的值给end
if(start>=end){
break;
}else{
array[end]=array[start];
}
}
array[start]=tmp;
return start;
}
}
최적화 된 코드 정렬 속도가 크게 향상됩니다.
데이터 크기가 1_0000 인 배열을 정렬하면 시간이 약 26ms 절약됩니다.
③ 성능 분석
안정성 : 불안정