数据结构与算法学习笔记6--------排序算法1

  • 1.冒泡排序

  • 2.插入排序

  • 3.选择排序

  • 4.希尔排序

1.冒泡排序

冒泡排序的基本思想是:遍历需要排序的数组,依次比较相邻元素,把相对较大的放到后面,这样大的数就会像冒泡一样排在后方。

	public static void BubbleSorting(int[] arr) {
		boolean flag = false;//标识 用来优化冒泡排序
		int temp = 0;
		for(int i=0;i<arr.length-1;i++) {
			for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++) {//注意j退出条件 每次循环比较次数就会减少
				if(arr[j]>arr[j+1]) {
					flag = true;//如果发生交换就设置为true
					temp = arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;
				}
			}
			
			if(flag==false) { // 若一次交换都没有则退出循环 因为此时已经有序
				break;
			}else {
				flag = false;
			}
		}
	}

注意:内层循环的退出条件是外层循环减去i i就是已经排好的数据个数,每遍历一遍,就会把最大的数放到最后,即已经排好了。

关于优化就是当遍历一遍发现没进行任何交换,就直接退出循环就可以了。

2.插入排序

插入排序把当前要排序的数组看成两个部分,一部分是已经排序的,一部分是未排序的。最开始把第一个元素视为有序表,然后从后面的数中依次找到合适位置插入原来的表即可。

public static void InsertSorting(int[] arr) {
		
		for(int i=1;i<arr.length;i++) {
			//首先定义待插入的数
			int insertVal = arr[i];
			int insertIndex = i-1;
			
			//待插入的数还没有找到适当位置 34<101 ---> 101要后移
			while(insertIndex>=0 && insertVal<arr[insertIndex]) {//保证不越界
				arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
				insertIndex --;
				
			}
			//当退出循环时 需要插入的位置找到 就在insertIndex + 1 处
			arr[insertIndex+1] = insertVal;
		}
	}

中间的while循环不好理解 这个循环的目标是找到当前数插入的索引index,如果当前的数小于有序表中元素,索引就减一,然后继续比,直到找到当前元素比那个元素小的位置,然后插入进去。

3.选择排序

选择排序的思路是遍历整个数据,第一轮从索引为0到n-1的数据找最小值,和0索引交换,第二次从1到n-1找最小值和1交换。。。。共n-1轮循环
数据结构与算法学习笔记6--------排序算法1_第1张图片

public static void SelectSorting(int[] arr) {
		
		//原始数组 101 34 119 1
		//第一轮把最小的和第一个交换 -> 1 34 119 101
		
		for(int i=0;i<arr.length-1;i++) {//一共进行length-1 轮
			int minIndex = i;//最小的数的索引
			int min = arr[i];
			for(int j=i+1;j<arr.length;j++) {
				if(min>arr[j]) {
					min = arr[j];
					minIndex = j;
				}
			}
			//把最小值和arr[0]交换
			if(minIndex!=i) {//如果最小的index就是i 那么没必要交换了
				arr[minIndex]=arr[i];
				arr[i] = min;
			}
			
			System.out.println("第"+(i+1)+"轮后:");
			System.out.println(Arrays.toString(arr));
		}
		
	}

4.希尔排序

希尔排序是一种“宏观调控”的排序策略,先把数据进行分组,这样能避免插入排序中较小数在最后导致排序效率低的问题。
数据结构与算法学习笔记6--------排序算法1_第2张图片

数据结构与算法学习笔记6--------排序算法1_第3张图片

public static void shellsort(int[] arr) {
		
		for(int gap=arr.length/2;gap>0;gap/=2) {
			//希尔排序第一轮
			//10个 数据分为gap 组
			int count =0;
			int temp =0;
			for(int i=gap;i< arr.length;i++) {
				//遍历各组中所有的元素 共gap组 j=j-gap 约定步长
				for(int j=i-gap;j>=0;j=j-gap) {
					if(arr[j]>arr[j+gap]) {//如果同一组的两个元素相比前面的更大 那么就交换
						temp = arr[j];
						arr[j] = arr[j+gap];
						arr[j+gap] = temp;
					}
				}
			}
			System.out.println("希尔排序第"+(++count)+"轮:");
			System.out.println(Arrays.toString(arr));
		}
			
	}

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