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Java函数实现数组的排序方法有哪些?

发布时间:2023-06-04 19:54:16

Java提供了许多现成的方法和算法来实现数组的排序,包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等等。这些排序方法都有各自的优缺点和适用场景。

1. 冒泡排序

冒泡排序是最简单、最易懂的排序算法之一。它通过不断比较相邻两个元素的大小,将大元素沉到数组底部,小元素浮到数组顶部。这个过程重复N次,其中N为数组长度。

public static void bubbleSort(int[] arr) {

    int temp = 0;

    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {

        for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {

            if (arr[j] > arr[j + 1]) { //交换两数位置

                temp = arr[j];

                arr[j] = arr[j + 1];

                arr[j + 1] = temp;

            }

        }

    }

}

2. 插入排序

插入排序是一种稳定的排序算法,它通过构建有序序列,对未排序数据逐个插入已排序序列中。插入排序的核心思想是将一个新元素插入已经排序好的元素序列中的正确位置。

public static void insertionSort(int[] arr) {

    int temp = 0;

    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {

        for (int j = i; j > 0; j--) {

            if (arr[j] < arr[j - 1]) { //交换两数位置

                temp = arr[j];

                arr[j] = arr[j - 1];

                arr[j - 1] = temp;

            } else {

                break;

            }

        }

    }

}

3. 选择排序

选择排序是一种简单直观的排序算法,它通过不断选择最小(或最大)元素放到数组顶部,然后处理剩余部分。选择排序的时间复杂度为O(N2),但是比冒泡排序效率稍微高些。

public static void selectionSort(int[] arr) {

    int minIndex = 0;

    int temp = 0;

    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {

        minIndex = i;

        for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {

            if (arr[j] < arr[minIndex]) {

                minIndex = j;

            }

        }

        if (minIndex != i) {

            temp = arr[i];

            arr[i] = arr[minIndex];

            arr[minIndex] = temp;

        }

    }

}

4. 快速排序

快速排序是一种常用的排序算法,它利用分治的思想将数组分成两部分,分别对每个部分递归地进行快速排序。快速排序的时间复杂度为O(NlogN),它是速度最快的排序算法之一。

public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {

    if (left < right) {

        int i = left, j = right, pivot = arr[left];

        while (i < j) {

            while (i < j && arr[j] >= pivot) {

                j--;

            }

            if (i < j) {

                arr[i++] = arr[j];

            }

            while (i < j && arr[i] < pivot) {

                i++;

            }

            if (i < j) {

                arr[j--] = arr[i];

            }

        }

        arr[i] = pivot;

        quickSort(arr, left, i - 1);

        quickSort(arr, i + 1, right);

    }

}

5. 归并排序

归并排序是一种排序算法,它的核心思想是将数组递归地分成两个子数组,对每个子数组进行排序,然后再将排好序的子数组合并成一个大的有序数组。归并排序的时间复杂度为O(NlogN),它是稳定性排序算法。

public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {

    if (left < right) {

        int mid = (left + right) / 2;

        mergeSort(arr, left, mid);

        mergeSort(arr, mid + 1, right);

        merge(arr, left, mid, right);

    }

}

private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right) {

    int[] temp = new int[right - left + 1];

    int i = left, j = mid + 1, k = 0;

    while (i <= mid && j <= right) {

        if (arr[i] < arr[j]) {

            temp[k++] = arr[i++];

        } else {

            temp[k++] = arr[j++];

        }

    }

    while (i <= mid) {

        temp[k++] = arr[i++];

    }

    while (j <= right) {

        temp[k++] = arr[j++];

    }

    for (int k2 = 0; k2 < temp.length; k2++) {

        arr[left + k2] = temp[k2];

    }

}

总结:

以上是常见的几种Java实现数组排序的方法,不同的排序方法有不同的适用场景。在实际应用中,我们需要根据数据的特点选择最合适的算法,以优化程序效率。同时,我们也可以根据实际需要自己编写算法来解决问题。排序算法是算法设计和实现中的重要内容之一,熟练掌握这些算法,可以提高程序的效率和性能。