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排序算法:Java中常用的排序算法及其实现方法

发布时间:2023-05-19 03:13:52

1. 冒泡排序

冒泡排序是一种基础的排序算法,也是最容易理解的一种。它的实现思路是将相邻的元素进行比较,如果顺序不符合要求则交换它们的位置,依次循环到整个序列排序完成。

Java代码实现:

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

2. 选择排序

选择排序的实现思路是从待排序序列中选择最小元素,将它放在序列的起始位置,再从剩余的元素中选择最小元素放在已排序序列的末尾,依次将剩余元素配合到已排序序列中。

Java代码实现:

public static void selectSort(int[] array) {
    int minIndex, temp;
    for(int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
        minIndex = i;
        for(int j = i + 1; j < array.length; j++) {
            if(array[j] < array[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        if(minIndex != i) {
            temp = array[i];
            array[i] = array[minIndex];
            array[minIndex] = temp;
        }
    }
}

3. 插入排序

插入排序的实现思路是将待排序序列分成已排序和未排序两个部分,将未排序元素逐个插入到已排序序列中合适的位置。

Java代码实现:

public static void insertSort(int[] array) {
    int temp, j;
    for(int i = 1; i < array.length; i++) {
        temp = array[i];
        for(j = i - 1; j >= 0 && array[j] > temp; j--) {
            array[j+1] = array[j];
        }
        array[j+1] = temp;
    }
}

4. 快速排序

快速排序是一种常用的排序算法,其实现思路是选取一个基准值,将序列分成两部分,左部分比基准值小,右部分比基准值大,在对左右部分递归执行快速排序。

Java代码实现:

public static void quickSort(int[] array, int low, int high) {
    if(low < high) {
        int pivot = partition(array, low, high);
        quickSort(array, low, pivot - 1);
        quickSort(array, pivot + 1, high);
    }
}

private static int partition(int[] array, int low, int high) {
    int pivot = array[low];
    while(low < high) {
        while(low < high && array[high] >= pivot) {
            high--;
        }
        array[low] = array[high];
        while(low < high && array[low] <= pivot) {
            low++;
        }
        array[high] = array[low];
    }
    array[low] = pivot;
    return low;
}

5. 归并排序

归并排序是采用分治法的一个非常典型的应用,它的实现思路是将待排序序列递归分成两部分,分别排序后再将它们合并成一个有序序列。

Java代码实现:

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

private static void merge(int[] array, 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) {
        temp[k++] = array[i] < array[j] ? array[i++] : array[j++];
    }
    while(i <= mid) {
        temp[k++] = array[i++];
    }
    while(j <= right) {
        temp[k++] = array[j++];
    }
    System.arraycopy(temp, 0, array, left, temp.length);
}

总结:

以上是Java中常用的五种排序算法的实现方法,每个算法各有特点,适用于不同的场景,需要根据具体情况选择合适的算法。在实践中,我们往往需要结合时间复杂度和空间复杂度,以及不同场景下的数据特征进行考虑。