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在Java中如何编写一个函数来排序数组?

发布时间:2023-06-04 04:48:20

在Java中有许多种不同的算法可以用来对数组进行排序。这些算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序等等。本文将介绍其中的几种排序算法,并给出Java代码实现。

1. 冒泡排序

冒泡排序是一种简单直观的排序算法。其基本思想是在每次循环中,比较相邻的两个元素,并交换它们的位置,使得大的数排在后面,小的数排在前面。

Java代码实现:

public static void bubbleSort(int[] array) {
    int n = array.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (array[j] > array[j + 1]) {
                int tmp = array[j];
                array[j] = array[j + 1];
                array[j + 1] = tmp;
            }
        }
    }
}

2. 选择排序

选择排序也是一种简单直观的排序算法。其基本思想是在每次循环中,找出未排序部分中最小的元素,将其放到已排序部分的末尾。

Java代码实现:

public static void selectionSort(int[] array) {
    int n = array.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (array[j] < array[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[minIndex];
        array[minIndex] = tmp;
    }
}

3. 插入排序

插入排序是一种简单直观的排序算法。其基本思想是将未排序部分的 个元素插入到已排序部分的正确位置上,使得已排序部分保持有序。

Java代码实现:

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

4. 快速排序

快速排序是一种高效的排序算法。其基本思想是选择一个枢轴元素,将数组分成两个部分,一部分小于枢轴元素,一部分大于枢轴元素,然后对这两个部分分别递归进行快速排序。

Java代码实现:

public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {
    if (left >= right) {
        return;
    }
    int i = left, j = right;
    int pivot = array[left];
    while (i < j) {
        while (i < j && array[j] >= pivot) {
            j--;
        }
        if (i < j) {
            array[i] = array[j];
            i++;
        }
        while (i < j && array[i] < pivot) {
            i++;
        }
        if (i < j) {
            array[j] = array[i];
            j--;
        }
    }
    array[i] = pivot;
    quickSort(array, left, i - 1);
    quickSort(array, i + 1, right);
}

5. 归并排序

归并排序是一种稳定的排序算法。其基本思想是将数组分成两个部分,分别递归进行排序,然后将这两个有序的部分合并成一个有序的数组。

Java代码实现:

public static void mergeSort(int[] array, int left, int right) {
    if (left >= right) {
        return;
    }
    int mid = left + (right - left) / 2;
    mergeSort(array, left, mid);
    mergeSort(array, mid + 1, right);
    merge(array, left, mid, right);
}

public static void merge(int[] array, int left, int mid, int right) {
    int[] tmp = new int[right - left + 1];
    int i = left, j = mid + 1, k = 0;
    while (i <= mid && j <= right) {
        if (array[i] <= array[j]) {
            tmp[k] = array[i];
            i++;
        } else {
            tmp[k] = array[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    while (i <= mid) {
        tmp[k] = array[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j <= right) {
        tmp[k] = array[j];
        j++;
        k++;
    }
    for (i = 0; i < k; i++) {
        array[left + i] = tmp[i];
    }
}

6. 堆排序

堆排序是一种高效的排序算法。其基本思想是先将数组构建成一个最大堆,然后依次将堆顶元素移到数组的末尾,并重新调整堆,使得堆仍保持最大堆的性质。

Java代码实现:

public static void heapSort(int[] array) {
    int n = array.length;
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
        heapify(array, n, i);
    }
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        int tmp = array[0];
        array[0] = array[i];
        array[i] = tmp;
        heapify(array, i, 0);
    }
}

public static void heapify(int[] array, int n, int i) {
    int largest = i;
    int left = 2 * i + 1;
    int right = 2 * i + 2;
    if (left < n && array[left] > array[largest]) {
        largest = left;
    }
    if (right < n && array[right] > array[largest]) {
        largest = right;
    }
    if (largest != i) {
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[largest];
        array[largest] = tmp;
        heapify(array, n, largest);
    }
}

总结

以上就是几种常见的排序算法的Java代码实现。在实际应用中,应该根据数据规模、数据分布、内存使用等因素综合考虑选择何种排序算法。