数组排序算法（冒泡/直接/反转/希尔排序）

一、数组包括的数据类型

• 数值类型

• 字符类型（使用" "或者’ '定义）

二、数组定义方法

(30 20 10 60 50 40)
 0  1  2  3  4  5

方法1:
数组名= (value0 value1 value2 ...)

方法2:
数组名=([0]=value [1]=value [2]=value ...)

方法3:
列表名="value0 value1 value2 ..."
数组名=($列表名)

方法4:
数组名[0]="value"
数组名[1]="value"
数组名[2]="value"

 

三、获取数组长度

arr number=(1 2 3 4 5)
arr_length=${#arr_number[*]}
           ${#arr_number[@]}
echo $arr_length

 

四、获取数据列表

echo ${arr_number[*]}
echo ${arr_number[@]}

 

五、读取某下标赋值

arr_index2=${arr_number [2]}
echo $arr_index2

 

六、数组遍历

#!/bin/bash

arr=(10 20 30 40 50)
for i in ${arr[@]}
do
  echo $i
done

 

七、数组切片

arr=(1 2 3 4 5)
echo ${arr[@]}       #输出整个数组
echo ${arr[@]:0:2}   #获取${ 数组名[@或*] :起始位置:长度}的值
echo ${arr1[*]:1:3}
echo ${arr[@]:2:3}

 

八、数组替换

arr=(1 2 3 4 5)
echo ${arr[@]/4/66}  #${数组名[@或*]/查找字符/替换字符}
echo ${arr[@]}      #并不会替换数组原有内容

arr=(${arr[@]/4/66})  #要实现改变原有数组，可通过重新赋值实现
echo ${arr[@]}

 

九、数组删除

arr=(1 2 3 4 5)
unset arr   #删除数组
echo ${arr[*]}

arr=(1 2 3 4 5)
unset arr[2]    #删除第三个元素
echo ${arr[*]}

 

十、数组追加元素

方法1：
array_name[index]=value

方法二:
array_name[${#array_name[@]}]=value

方法三:
array_name=("${array_name[@]}" value1 ... valueN)
#双引号不能省略，否则，当数组array_ name中存在包含空格的元素时会按空格将元素拆分成多个
#不能将“@”替换为“*”，如果替换为“*”，不加双引号时与“@”的表现一致， 加双引号时，会将数组array_name中的所有元素作为一个 元素添加到数组中
for i in "${array_name[@]}"; do echo $i; done

方法四:
array_name+=(value1...valueN)
待添加元素必须用“()"包围起来，并且多个元素用空格分隔

 

十一、向函数传数组参数

如果将数组变量作为函数参数，函数贝会取数组变量的第一个值

test1() {
   echo "接收到的参数列表: $@"
   newarrary= ($1)
   echo "新数组的值为: ${newarrary[*]}"
}

array=(3 2 1 4 5)
echo "原始数组的值为: ${array[*]}"
test1 $array

解决这个问题则需要将数组变量的值分解成单个的值，然后将这些值作为函数参数使用。在函数内部，再将所有的参数重新组合成一个新
的数组变量

test2() {
   newarrary=($(echo $@))
   echo "新数组的值为: $ {newarrary[*]}"
}

array=(3 2 1 4 5)
echo "原始数组的值为: ${array[*]}"
test2 ${array[*]}

 

十二、从函数返回数组

test2() {
newarrary=(`echo $@ `)

sum=0
for value in ${newarrary[*]}
do
    sum=$ [$sum + $value]
done
echo $ sum
}

test3 (){
newarrary=(`echo $@`)
for ((i=0; i<=$[$# - 1] ; i++))
newarrary[$i]=$[${newarrary[$i]} * 2]
echo $ {newarrary[*] }
}

array=(3 2 1 4 5)
echo "原始数组的值为: ${array[*]}"

result1='test2 ${array[*]}‘
echo "新数组的和为: $result1"

result2=(`itest3 ${array[*]}`)
echo "新数组的值为: ${result2[*]}"

 

十三、数组排序算法

1、冒泡排序

类似气泡上涌的动作，会将数据在数组中从小到大或者从大到小不断的向前移动

基本思想:

冒泡排序的基本思想是对比相邻的两个元素值，如果满足条件就交换元素值，把较小的元素移动到数组前面，把大的元素移动到数组后面(也就是交换两个元素的位置)，这样较小的元素就像气泡一样从底部.上升到顶部

算法思路：

冒泡算法由双层循环实现，其中外部循环用于控制排序轮数，一 般为要排序的数组长度减1次，因为最后一次循环只剩下一 一个数组元素， 不需要对比，同时数组已经完成排序了。而内部循环主要用于对比数组中每个相邻元素的大小，以确定是否交换位置，对比和交换次数随排序轮数而减少

#!/bin/bash

array=(63 4 24 1 3 15)
echo "old array: ${array[*]}"
length=$ {#array[*]}

#定义比较轮数，比较轮数为数组长度减1，从1开始
for ((i=1; i<$length; i++))
do
   #确定比较元素的位置，比较相邻两个元素，较大的数往后放，比较次数随比较轮数而减少
   for ((j=0; j<$length-i; j++))
   do

   #定义第一个元素的值
   first=${array[$j]}

   #定义第二个元素的值
   k=$[$j+1]
   second=$ {array[$k]}

   #如果第一一个元素比第二个元素大就互换
   if [ $first -gt $second ]
   then
    #把第一-个元素值保存到临时变量中
    temp=$first
    #把第二个元素值赋给第--个元素
    array[$j]=$second
    #把临时变量(也就是第一- 个元素原值)赋给第二个元素
    array [$k]=$ temp 
   fi
 done
done
#输出排序后的数组
echo "new_ array: ${array[*]}'

 

从小到大排列：

自定义：

从大到小排列：

2、直接选择排序

与冒泡排序相比，直接选择排序的交换次数更少，所以速度会快些

基本思想:

将指定排序位置与其它数组元素分别对比，如果满足条件就交换元素值，注意这里区别冒泡排序，不是交换相邻元素，而是把满足条件的元素与指定的排序位置交换(如从最后-~个元素开始排序)，这样排序好的位置逐渐扩大，最后整个数组都成为已排序好的格式

3、反转排序

以相反的顺序把原有数组的内容重新排序

基本思想:

把数组最后一个元素与第一个元素替换，倒数第二个元素与第二个元素替换，以此类推，直到把所有数组元素反转替换

#! /bin/bash

array=(1020 30 40 50 60)
length=$ { #array[*] }
for ((i=0; i<$length/2; i++))
do
   temp=${array[$i] }
   array[$i]=${array [$length-$i-1]}
   array[$length-$i-1]=$temp
done
echo ${array[*]}

 

4、希尔排序

#!/bin/bash


arr=(20 10 30 50 60 40)
echo "原始数组排列为：${arr[@]}"
length=${#arr[@]}

#把距离为gap的元素编为一个组，扫描所有组，每次循环减少增量
for ((gap=$length/2;gap>0;gap/=2))
do
   for ((i=gap;i<$length;i++))
   do
       temp=${arr[$i]}
       #对距离为gap的元素组进行排序，每一轮比较拿当前轮次最>后一个元素与组内其它元素比较，将数组大的往后放
       for ((a=i-gap;a>=0&temp<${arr[$a]};a-=gap))
       do
         arr[$a+$gap]=${arr[$a]}
       done
       #和最左边较大的元素调换位置
         arr[$a+$gap]=$temp
   done
done
echo "新的数组排列为：${arr[*]}"

 

希尔排序详细说明：

希尔排序，又称缩小增量法。其基本思想是：

1.先选定一个小于N的整数gap作为第一增量，然后将所有距离为gap的元素分在同一组，并对每一组的元素进行直接插入排序。然后再取一个比第一增量小的整数作为第二增量，重复上述操作…

2.当增量的大小减到1时，就相当于整个序列被分到一组，进行一次直接插入排序，排序完成。

问题：为什么要让gap由大到小呢？

answer：gap越大，数据挪动得越快；gap越小，数据挪动得越慢。前期让gap较大，可以让数据更快得移动到自己对应的位置附近，减少挪动次数。



7 6 8 3 1 5 2 4
gap=(8+1)/2=4时比较，大的放后面
7-1 -> 1-7
6-5 -> 5-6
8-2 -> 2-8
3-4 -> 3-4

1 5 2 3 7 6 8 4
gap=4/2=2时比较
1 2 7 8
1 2->1 2
1 2 7-->1 2 7
1 2 7 8--->1 2 7 8

5 3 6 4		每一轮比较拿当前轮次最后一个元素与组内其他元素比较，将数组大的往后放
5 3->3 5
3 5 6-->3 5 6
3 5 6 4--->3 4 5 6

1 3 2 4 7 5 8 6
gap=2/2=1时比较
1 3->1 3
1 3 2-->1 2 3
1 2 3 4--->1 2 3 4
1 2 3 4 7---->1 2 3 4 7
1 2 3 4 7 5----->1 2 3 4 5 7
1 2 3 4 5 7 8------>1 2 3 4 5 7 8
1 2 3 4 5 7 8 6------->1 2 3 4 5 6 7 8






1 5 2 3 7 6 9 4

gap=2

i=2 i<7 i++
temp=${array[2]}=2

j=2-2=0 2<1 ...


i=3
temp=${array[3]}=3
j=3-2=1 3<5
array[3]=${array[1]}=5
j=1-2=-1 ...
array[-1+2]=3


1 3 2 5 7 6 9 4
gap=2

i=4
temp=${array[4]}=7
j=4-2=2 7<2...

i=5
temp=${array[5]}=6
j=5-2=3 6<5...

i=6
temp=${array[6]}=9
j=6-2=4 9<7...

1 3 2 5 7 6 9 4
i=7
temp=${array[7]}=4
j=7-2=5 4<6
array[5+2]=${array[5]}=6
1 3 2 5 7 6 9 6
j=5-2=3 4<5
array[3+2]=${array[3]}=5
1 3 2 5 7 5 9 6
j=3-2=1 4<3....
array[1+2]=4
1 3 2 4 7 5 9 6