給定數組 int[] arr = {3,6,8,4,7,5,9,1,2,0};
使用至少三種方法對數組arr排序(作者這里使用Java實現)
算法基礎
/**
* 冒泡排序(下沉排序)
* @param numbers
*/
public static void bubbleSort(int[] numbers)
{
int len = numbers.length;//數組長度
int temp = 0;//交換變量
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
if (numbers[j] > numbers[j + 1]) {
temp = numbers[j];
numbers[j] = numbers[j + 1];
numbers[j + 1] = temp;
}
}
}
}
/**
* 選擇排序
* @param numbers
*/
public static void selectSort(int[] numbers)
{
int len = numbers.length;//獲取數組長度
int temp = 0;//交換變量
int j = 0;//把j放外面,提高效率
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
int k = i;//要把記錄下標定義在外部,寫到內循環里是找不到的
for (j = k + 1; j < len; j++) {
if (numbers[k] > numbers[j]) {
k = j;//記錄內層循環最小數下標
}
}
if (i != k) {//判斷是不是同一個數,同一個數就不用換啦
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[k];
numbers[k] = temp;
}
}
}
/**
* 插入排序
* @param numbers
*/
public static void insertSort(int[] numbers)
{
int len = numbers.length;//數組長度
int j = 0;//把j放外面,提高效率
for (int i = 0; i < len; i++) {
int k = numbers[i];//依次接收數組中每個元素的值
for (j = i; j > 0 && k < numbers[j - 1]; j--) {//從第二個數開始,如果比前面的數小,前面元素依次后移
numbers[j] = numbers[j - 1];
}
numbers[j] = k;//把元素放到前面
}
}
/**
* 希爾排序(也叫shell排序)
* @param list
*/
package test_03;
public class Test14 {
public static void shellSort(int[] numbers)
{
int len = numbers.length / 2;
while (len >= 1) {
//把距離為 len 的元素編為一個組,掃描所有組
for (int i = len; i < numbers.length; i++) {
int j = 0;
int temp = numbers[i];
//對距離為 len 的元素進行排序
for (j = i - len;j >= 0 && temp < numbers[j]; j = j - len) {
numbers[j + len] = numbers[j];
}
numbers[j + len] = temp;
}
len = len / 2;//減小增量
}
}
/**
* 快速排序
* @param 數組
* @param 左節點(開始位置)
* @param 右節點(結束位置)
*/
static void quick_sort(int s[], int left, int right)
{
if (left < right)
{
//Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //將中間的這個數和第一個數交換 參見注1
int l = left;
int r = right;
int temp = s[left];
while (l < r)
{
while(l < r && s[r] >= temp)//從右向左找第一個小于x的數
r--;
if(l < r)//如果找到了比x小的數，則把這個數放進坑，并i++
s[l++] = s[r];
while(l < r && s[l] < temp)// 從左向右找第一個大于等于x的數
l++;
if(l < r)
s[r--] = s[l];
}
//退出時，i等于j。將x填到這個坑中。
s[l] = temp;
quick_sort(s, left, l - 1);// 遞歸調用
quick_sort(s, l + 1, right);
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3,6,8,4,7,5,9,1,2,0};
System.out.println("原始數據:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
//調用排序方法
insertSort(arr);
System.out.println("排序后數據");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
}
排序說明
- 插入排序：插入排序基本操作就是將一個數據插入到已經排好序的有序數據中，從而得到一個新的、個數加一的有序數據，算法適用于少量數據的排序，時間復雜度為O(n^2)。是穩定的排序方法。插入排序的基本思想是：每步將一個待排序的紀錄，按其關鍵碼值的大小插入前面已經排序的文件中適當位置上，直到全部插入完為止。
- 選擇排序：選擇排序（Selection sort）是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理是每一次從待排序的數據元素中選出最小（或最大）的一個元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的數據元素排完。 選擇排序是不穩定的排序方法。
- 冒泡排序：冒泡排序（Bubble Sort），是一種計算機科學領域的較簡單的排序算法。它重復地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個算法的名字由來是因為越大的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端。
- 快速排序：快速排序（Quicksort）是對冒泡排序的一種改進。它的基本思想是：通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小，然后再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序，整個排序過程可以遞歸進行，以此達到整個數據變成有序序列。
- 歸并排序：歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法,該算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一個非常典型的應用。將已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每個子序列有序，再使子序列段間有序。若將兩個有序表合并成一個有序表，稱為二路歸并。
- 希爾排序：希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種。也稱縮小增量排序，是直接插入排序算法的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩定排序算法。希爾排序是把記錄按下標的一定增量分組，對每組使用直接插入排序算法排序；隨著增量逐漸減少，每組包含的關鍵詞越來越多，當增量減至1時，整個文件恰被分成一組，算法便終止。
