Java基础—交换排序(冒泡排序，快速排序)
1.冒泡排序
-
原理：在无序区间，通过相邻数的比较，将最大的数冒泡到无序区间的最后，持续这个过程，直到数组整体有序。
-
稳定性(稳定)
1.一个稳定的排序可以变成不稳定的排序；
2.一个本身就不稳定的是不可能变成稳定的； -
空间复杂度：O(1)
-
时间复杂度：最好情况O(n)；最坏情况O(n^2)
//冒泡排序
public static void bubbleSort(int[] arr){
for (int i = 0;i < arr.length-1;i++){
//控制冒泡次数
for(int j = 0;j < arr.length-1-i;j++){
if (arr[j] > arr[j+1]){
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = tmp;
}
}
}
}
2.快速排序
- 原理：
1.从待排序区间选择一个数，作为基准值(pivot)；
2. Partition: 遍历整个待排序区间，将比基准值小的（可以包含相等的）放到基准值的左边，将比基准值大的（可以包含相等的）放到基准值的右边；
3. 采用分治思想，对左右两个小区间按照同样的方式处理，直到小区间的长度 == 1，代表已经有序，或者小区间的长度 == 0，代表没有数据。 - 稳定性(不稳定)
1.一个稳定的排序可以变成不稳定的排序；
2.一个本身就不稳定的是不可能变成稳定的；
- 空间复杂度：O(log2n)
- 时间复杂度：度：O(n*logn)
//快速排序
public static void quicksort(int[] arr){
quick(arr,0,arr.length-1);
}
//排序
public static void quick(int[] arr,int low,int high){
if(low > high){
return;
}
//par是基准
int par = parttion(arr,low,high);
quick(arr,low,par-1);
quick(arr,par+1,high);
}
//划分函数
public static int parttion(int[] arr,int start,int end){
//申请一个tmp空间用来放基准的值(基准一般选择的是边上的值)
int tmp = arr[start];//这里取的是最左边的值，那么一会就先从最右边开始找[end]位置
while(start < end){
while(start < end && arr[end] >= tmp){
end--;
}
//到了这里，从while出来有俩种情况，不满足start < end或者不满足arr[end] >= tmp
if (start >= end){
//arr[start] = tmp;
break;//直接退出，因为已经遍历完毕
}else{
//else就是arr[end] < tmp
arr[start] = arr[end];
}
while(start < end && arr[start] <= tmp){
start++;
}
//到了这里，同样从while出来有俩种情况，不满足start < end或者不满足arr[start] <= tmp
if (start > end){
//arr[end] = tmp;
break;
}else{
arr[end] = arr[start];
}
}
arr[start] = tmp;
return start;//返回基准移动到位置，这样基准的左边全小于它，右边全都大于它
3.结果测试
public class TestSort {
//冒泡排序
public static void bubbleSort(int[] arr){
for (int i = 0;i < arr.length-1;i++){
//控制冒泡次数
for(int j = 0;j < arr.length-1-i;j++){
if (arr[j] > arr[j+1]){
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = tmp;
}
}
}
}
//快速排序
public static void quicksort(int[] arr){
quick(arr,0,arr.length-1);
}
//排序
public static void quick(int[] arr,int low,int high){
if(low > high){
return;
}
//par是基准
int par = parttion(arr,low,high);
quick(arr,low,par-1);
quick(arr,par+1,high);
}
//划分函数
public static int parttion(int[] arr,int start,int end){
//申请一个tmp空间用来放基准的值(基准一般选择的是边上的值)
int tmp = arr[start];//这里取的是最左边的值，那么一会就先从最右边开始找[end]位置
while(start < end){
while(start < end && arr[end] >= tmp){
end--;
}
//到了这里，从while出来有俩种情况，不满足start < end或者不满足arr[end] >= tmp
if (start >= end){
//arr[start] = tmp;
break;//直接退出，因为已经遍历完毕
}else{
//else就是arr[end] < tmp
arr[start] = arr[end];
}
while(start < end && arr[start] <= tmp){
start++;
}
//到了这里，同样从while出来有俩种情况，不满足start < end或者不满足arr[start] <= tmp
if (start > end){
//arr[end] = tmp;
break;
}else{
arr[end] = arr[start];
}
}
arr[start] = tmp;
return start;//返回基准移动到位置，这样基准的左边全小于它，右边全都大于它
}
//测试main方法
public static void main(String[] args) {
//冒泡排序
int[] arr3 = {
7,4,9,34,0,8,5,22,55,6,12,33,56,89,77};
bubbleSort(arr3);
System.out.print("冒泡排序结果: ");
for (int i = 0;i < arr3.length;i++){
System.out.print(arr3[i]+" ");
}
//快速排序
int[] arr5 = {
7,4,9,34,0,8,5,22,55,6,12,33,56,89,77};
quicksort(arr5);
System.out.print("快速排序结果: ");
for (int i = 0;i < arr5.length;i++){
System.out.print(arr5[i]+" ");
}
}
