Java函数实现排序算法（冒泡、快速、选择等）

排序算法是计算机科学中常见的一类算法，它用于将一组无序的数据按照一定规则重新排列成有序的数据。Java语言作为一种应用广泛的编程语言，在实现排序算法方面也提供了很多方便的工具和语法。

本文将介绍Java语言中常见的排序算法实现，包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。

冒泡排序

冒泡排序是一种非常基础的排序算法，其核心思想是将相邻的元素两两比较，将较大的元素向后移动。重复此过程，直到所有元素都按照要求排列好。

Java代码实现如下：

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int len = arr.length;
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
        boolean flag = true;
        for (int j = 0; j < len - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                swap(arr, j, j + 1);
                flag = false;
            }
        }
        if (flag) {
            break;
        }
    }
}

private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = temp;
}

选择排序

选择排序是一种简单的排序算法，其核心思想是将数组分为两个部分，已排序和未排序。每次从未排序的部分中找到最小或最大的元素插入到已排序部分的末尾。

Java代码实现如下：

public static void selectionSort(int[] arr) {
    int len = arr.length;
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < len; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        if (minIndex != i) {
            swap(arr, i, minIndex);
        }
    }
}

private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = temp;
}

插入排序

插入排序是一种简单的排序算法，其核心思想是将数组分成已排序和未排序两部分，每次从未排序的部分中选取一个元素插入到已排序部分的合适位置。

Java代码实现如下：

public static void insertionSort(int[] arr) {
    int len = arr.length;
    for (int i = 1; i < len; i++) {
        int current = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > current) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = current;
    }
}

快速排序

快速排序是一种递归排序算法，其核心思想是通过分治法将一个数组分成两个部分，并递归对两个部分进行排序。具体实现中，可以将数组以某个元素为中间值（主元）分成左右两个部分，然后分别对两个部分进行排序。

Java代码实现如下：

public static void quickSort(int[] arr, int start, int end) {
    if (start >= end) {
        return;
    }

    int pivot = partition(arr, start, end);
    quickSort(arr, start, pivot - 1);
    quickSort(arr, pivot + 1, end);
}

private static int partition(int[] arr, int start, int end) {
    int pivot = arr[start];
    int left = start, right = end;
    while (left < right) {
        while (left < right && arr[right] >= pivot) {
            right--;
        }
        arr[left] = arr[right];
        while (left < right && arr[left] <= pivot) {
            left++;
        }
        arr[right] = arr[left];
    }
    arr[left] = pivot;
    return left;
}

归并排序

归并排序是一种分治法排序算法，其核心思想是将一个数组分成两半，然后分别对两半进行递归排序，然后将两边的排序结果合并。

Java代码实现如下：

public static void mergeSort(int[] arr, int start, int end) {
    if (start >= end) {
        return;
    }

    int middle = start + (end - start) / 2;
    mergeSort(arr, start, middle);
    mergeSort(arr, middle + 1, end);
    merge(arr, start, middle, end);
}

private static void merge(int[] arr, int start, int middle, int end) {
    int[] temp = new int[end - start + 1];
    int i = start, j = middle + 1, k = 0;
    while (i <= middle && j <= end) {
        if (arr[i] < arr[j]) {
            temp[k++] = arr[i++];
        } else {
            temp[k++] = arr[j++];
        }
    }
    while (i <= middle) {
        temp[k++] = arr[i++];
    }
    while (j <= end) {
        temp[k++] = arr[j++];
    }
    for (i = 0; i < temp.length; i++) {
        arr[start + i] = temp[i];
    }
}

以上介绍了Java语言中常见的排序算法实现，包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。它们分别适用于不同的场合，选择不同的算法可以提高程序的运行效率和性能。