排序算法：Java实现常用的几种排序算法
排序算法是计算机科学中最常用和最基本的算法之一，用于将一组元素按照特定的规则进行排序，使其符合人类的需求，常见的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等。本文将介绍Java实现常用的几种排序算法。
1.冒泡排序
冒泡排序是一种简单的排序算法，它从头到尾遍历一次要排序的数列，每次比较相邻的两个元素大小，如果它们的顺序不符合所需的顺序，就交换它们的位置。经过一遍遍历之后，最大的元素排在了数列的末端，再次遍历前面的元素，如此重复，直到整个数列排好序为止。
Java代码实现：
public static void bubbleSort(int[] arr){
int temp;//临时变量
for(int i=0;i<arr.length-1;i++){//外层循环控制排序次数
for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++){//内层循环控制比较次数
if(arr[j]>arr[j+1]){//如果前一个数大于后一个数，则交换它们的位置
temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
}
2.插入排序
插入排序是一种简单直观的排序算法，它的工作原理是在一个有序的数列中，不断地将待排序的元素插入到适当的位置，从而使数列保持有序。插入排序的时间复杂度为O(n^2)。
Java代码实现：
public static void insertSort(int[] arr){
int i,j,tmp;
for(i=1;i<arr.length;i++){ // 从第二个元素开始
if(arr[i]<arr[i-1]){ // 如果当前元素小于前面的元素，则开始寻找位置
tmp=arr[i]; // 将当前元素保存到临时变量
for(j=i-1;j>=0&&arr[j]>tmp;j--){ // 逐个比较当前元素和前面的元素的大小
arr[j+1]=arr[j]; // 如果前面的元素大于当前元素，就将前面的元素往后移
}
arr[j+1]=tmp; // 找到合适的位置，将当前元素插入
}
}
}
3.选择排序
选择排序也是一种简单的排序算法，它的基本思想是每次选出数列中最小（或最大）的元素，与数列的首位元素交换位置，再在剩下的元素中选出最小（或最大）的元素，与数列的次位元素交换位置，以此类推，直到整个数列排序完成。
Java代码实现：
public static void selectSort(int[] arr){
int i,j,k,tmp;
for(i=0;i<arr.length-1;i++){ // 外层循环控制排序次数
k=i; // 初始化最小值的下标
for(j=i+1;j<arr.length;j++){ // 内层循环查找最小值的下标
if(arr[j]<arr[k]){ // 如果当前元素比最小值还小，则记录下标
k=j;
}
}
if(k!=i){ // 如果最小值的下标有变化，则交换它和当前元素
tmp=arr[i];
arr[i]=arr[k];
arr[k]=tmp;
}
}
}
4.快速排序
快速排序也称为划分排序，是一种高效的排序算法，采用分治的思想，在排序的过程中不断地将数列分为两部分，一部分元素都比另一部分元素小，然后再分别对这两部分元素进行递归排序，直到整个数列排序完成。快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。
Java代码实现：
public static void quickSort(int[] arr,int low,int high){
int i,j,tmp,pivot;
if(low<high){
i=low;
j=high;
pivot=arr[low]; // 取 个元素为基准值
while(i<j){
while(i<j&&arr[j]>=pivot) j--; // 从后往前寻找比基准值小的元素
if(i<j){
tmp=arr[i];
arr[i]=arr[j];
arr[j]=tmp;
}
while(i<j&&arr[i]<=pivot) i++; // 从前往后寻找比基准值大的元素
if(i<j){
tmp=arr[i];
arr[i]=arr[j];
arr[j]=tmp;
}
}
arr[i]=pivot; // 将基准值放到排序后的位置
quickSort(arr,low,i-1); // 递归排序左侧部分
quickSort(arr,i+1,high); // 递归排序右侧部分
}
}
5.归并排序
归并排序是一种基于分治思想的排序算法，采用递归的方式将数列分成若干个小的子数列，然后对这些子数列进行排序，最后将它们合并成一个有序的数列。归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。
Java代码实现：
public static void mergeSort(int[] arr,int start,int end){
if(start<end){
int middle=(start+end)/2;
mergeSort(arr,start,middle); // 递归排序左半部分
mergeSort(arr,middle+1,end); // 递归排序右半部分
merge(arr,start,middle,end); // 合并排序结果
}
}
public static void merge(int[] arr,int start,int middle,int end){
int[] temp=new int[end-start+1]; // 临时数组，用于存放排序结果
int i=start; // 左半部分数组的指针
int j=middle+1; // 右半部分数组的指针
int k=0; // 临时数组的指针
while(i<=middle&&j<=end){ // 辅助数组归并过程
if(arr[i]<arr[j]){
temp[k++]=arr[i++];
}else{
temp[k++]=arr[j++];
}
}
while(i<=middle){ // 如果左半部分数组还有剩余元素，将它们全部存入辅助数组
temp[k++]=arr[i++];
}
while(j<=end){ // 如果右半部分数组还有剩余元素，将它们全部存入辅助数组
temp[k++]=arr[j++];
}
for(int s=0;s<temp.length;s++){ // 将排序结果存回原数组中
arr[start+s]=temp[s];
}
}
总之，排序算法是一种常见的算法，它们在实际应用中起着重要的作用。以上介绍了Java实现常用的几种排序算法，它们都有各自的优劣和适用范围，在使用时需要根据具体情况选择合适的算法。