java排序(整理)

冒泡排序(面试都要问的算法)

  一、基本思想:每次比较相邻的两个 元素,按需调整顺序
 
  二、题目:要求将 12 35 99 18 76 这 5 个数进行从大到小排序
 
  三、思路:
    (1)先比较第 1 位和第 2 位的大小,12<35,因为希望越小越靠后,所以要调整两者顺序,交换后的结果:35 12 99 18 76
    (2)现在比较第 2 位和第 3 位的大小,12<99,所以需要交换位置,交换后的结果为:35 99 12 18 76
    (3)接着比较第 3 位和第 4 位的大小,12<18,交换后的结果为:35 99 18 12 76
    (4)最后比较第 4 位和第 5 位的大小,12<76,交换后的结果为:35 99 18 76 12
              (5)经过 4 次后我们发现 5 个数中最小的一个数已经就位,每将一个数归位我们称其为“一趟”;
    (6)现在我们开始第二趟,目标将第 2 小的数归位,根据之前逻辑,还是从第 1 个数和第 2 个数开始比较上:
            35 99 18 76 12 --①--> 99 35 18 76 12 --②--> 99 35 18 76 12 --③--> 99 35 76 18 12
            在第一趟比较就知道第 5 位是最小的,所以第 4 位不用和第 5 位比较,这一趟只需比较 3 次
    (7)第3趟:99 35 76 18 12 --> 99 35 76 18 12 --> 99 76 35 18 12 (比较 2 次
    (8)第4趟:99 76 35 18 12 --> 99 76 35 18 12 ,有4个数已经就位,那么最后一个数无须比较,它就是最大的
 
  【总结】如果有 n 个数进行排序,只需将 n-1 个数归位,即要进行 n-1 趟操作,而每一趟开始都从第 1 位进行相邻的两个数 进行比较,将小的那个数放在后面,已经归位的就不用进行比较。
  
  【特点】冒泡算法的核心部分是双重嵌套循环,可以看出时间复杂度是 O(N²),这是一个非常高的时间复杂度。
 
这里使用Java给出简单的算法过程。
/**
     * 冒泡排序,从小到大
     * @param args
     */
     public static void main(String args[]){
         int nums[] = new int[] { 12, 35, 99, 18, 76,2,4,5,6,77,8,9 };   
         
         for(int i=0;i<nums.length-1;i++){
             //int j=0;j<nums.length-1;j++   
             //int j=0;j<nums.length-1-i;j++
             //第二种,优与第一种
             for(int j=0;j<nums.length-1-i;j++){
                 int f=nums[j];//第一个数
                 int s=nums[j+1];//第二个数
                 if(s<f){
                     int temp=f;
                     nums[j]=nums[j+1];
                     nums[j+1]=temp;
                 }
             }
         }
         output(nums);
     }
     
     public static void output(int num[]){
         for(int n:num){
             System.out.print(n +" ");
         }
     }

快速排序(见证亚当和夏娃的爱情之旅)

  一、场景:对 6 1 2 7 9 3 4 5 10 8 这 10 个数进行排序
 
  二、思路:
    先找一个基准数(一个用来参照的数),为了方便,我们选最左边的 6,希望将 >6 的放到 6 的右边,<6 的放到 6 左边。如:3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
    先假设需要将 6 挪到的位置为 k,k 左边的数 <6,右边的数 >6
    (1)我们先从初始数列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8 ”的两端开始“探测 ”,先从右边往左找一个 <6 的数,再从左往右找一个 >6 的数,然后交换。我们用变量 i 和变量 j 指向序列的最左边和最右边。刚开始时最左边 i=0 指向 6,最右边 j=9 指向 8
(2)现在设置的基准数是最左边的数,所以序列先右往左移动(j--),当找到一个 <6 的数(5)就停下来。接着序列从左往右移动(i++),直到找到一个 >6 的数又停下来(7);
(3)两者交换,结果:6 1 2 5 9 3 4 7 10 8;
 
(4)j 的位置继续向左移动(友情提示:每次都必须先从 j 的位置出发),发现 4 满足要求,接着 i++ 发现 9 满足要求,交换后的结果:6 1 2 5 4 3 9 7 10 8;
(5)目前 j 指向的值为 9,i 指向的值为 4,j-- 发现 3 符合要求,接着 i++ 发现 i=j,说明这一轮移动结束啦。现在将基准数 6 和 3 进行交换,结果:3 1 2 5 4 6 9 7 10 8;现在 6 左边的数都是 <6 的,而右边的数都是 >6 的,但游戏还没结束
(6)我们将 6 左边的数拿出来先:3 1 2 5 4,这次以 3 为基准数进行调整,使得 3 左边的数 <3,右边的数 >3,根据之前的模拟,这次的结果:2 1 3 5 4
(7)再将 2 1 抠出来重新整理,得到的结果: 1 2
(8)剩下右边的序列:9 7 10 8 也是这样来搞,最终的结果: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (具体看下图)
快速排序的每一轮处理其实就是将这一轮的基准数归位,当所有的基准数归位,排序就结束啦
 
java代码实现:
 
/**
     * 查找出中轴(默认是最低位low)的在numbers数组排序后所在位置
     * 
     * @param numbers
     *            带查找数组
     * @param low
     *            开始位置
     * @param high
     *            结束位置
     * @return 中轴所在位置
     */
    public static int getMiddle(int[] numbers, int low, int high) {
        int temp = numbers[low]; // 数组的第一个作为中轴
        while (low < high) {
            while (low < high && numbers[high] > temp) {
                high--;
            }
            numbers[low] = numbers[high];// 比中轴小的记录移到低端
            while (low < high && numbers[low] < temp) {
                low++;
            }
            numbers[high] = numbers[low]; // 比中轴大的记录移到高端
        }
        numbers[low] = temp; // 中轴记录到尾
        return low; // 返回中轴的位置
    }

    /**
     * 
     * @param numbers
     *            带排序数组
     * @param low
     *            开始位置
     * @param high
     *            结束位置
     */
    public static void quickSort(int[] numbers, int low, int high) {
        if (low < high){
            int middle = getMiddle(numbers, low, high); // 将numbers数组进行一分为二
            quickSort(numbers, low, middle - 1); // 对低字段表进行递归排序
            quickSort(numbers, middle + 1, high); // 对高字段表进行递归排序
        }
    }

    /**
     * 快速排序
     * 
     * @param numbers
     *            带排序数组
     */
    public static void quick(int[] numbers) {
        // 查看数组是否为空
        if (numbers.length > 0) {
            quickSort(numbers, 0, numbers.length - 1);
        }
    }

    /**
     * 打印
     * @param numbers
     */
    public static void printArr(int[] numbers) {
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            System.out.print(numbers[i] + ",");
        }
        System.out.println("");
    }

    
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = { 10, 20, 15, 0, 6, 7, 2, 1, -5, 55 };
        System.out.print("排序前:");
        printArr(numbers);

        quick(numbers);
        System.out.print("快速排序后:");
        printArr(numbers);
    }

 

参考文章:

 
posted @ 2017-02-17 13:40  菩提尘  阅读(442)  评论(0编辑  收藏  举报