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使用Java函数实现常规排序算法

发布时间:2023-06-22 14:15:27

常规排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、归并排序和快速排序。这五种排序算法都可以使用Java函数进行实现。

1. 冒泡排序

冒泡排序是一种交换排序算法,它的基本思想是通过相邻元素的比较和交换来把小的元素往前移,大的元素往后移。具体实现可以参考以下代码:

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int 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,它的基本思想是将待排序的元素按照大小依次插入到已排序的序列中。具体实现可以参考以下代码:

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

3. 选择排序

选择排序是一种不稳定的排序算法,它的基本思想是在未排序的序列中找到最小的元素,然后将其放到序列的起始位置。具体实现可以参考以下代码:

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

4. 归并排序

归并排序是一种分治排序算法,它的基本思想是将待排序的序列分为若干个子序列,对每个子序列进行排序,然后将排好序的子序列合并成一个更大的有序序列。具体实现可以参考以下代码:

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 n1 = mid - left + 1;
    int n2 = right - mid;
    int[] L = new int[n1];
    int[] R = new int[n2];
    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        L[i] = arr[left + i];
    }
    for (int j = 0; j < n2; j++) {
        R[j] = arr[mid + 1 + j];
    }
    int i = 0, j = 0, k = left;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

5. 快速排序

快速排序是一种不稳定的排序算法,它的基本思想是选择一个基准元素,将序列分成两部分,将小于等于基准元素的放到左边,大于基准元素的放到右边,然后对左右两部分递归地进行快速排序。具体实现可以参考以下代码:

public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int pivot = partition(arr, left, right);
        quickSort(arr, left, pivot - 1);
        quickSort(arr, pivot + 1, right);
    }
}

private static int partition(int[] arr, int left, int right) {
    int pivot = arr[right];
    int i = left - 1;
    for (int j = left; j < right; j++) {
        if (arr[j] <= pivot) {
            i++;
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    int temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[right];
    arr[right] = temp;
    return i + 1;
}

以上就是使用Java函数实现常规排序算法的方法。其中,冒泡排序、插入排序和选择排序的时间复杂度均为O(n^2),归并排序和快速排序的时间复杂度均为O(nlogn)。在选择排序算法时,需要根据实际场景选择适合的算法。