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使用Java中的排序算法对数组进行排序

发布时间:2023-07-19 19:37:22

在Java中,有多种排序算法可以对数组进行排序,包括插入排序、选择排序、冒泡排序、快速排序、归并排序、堆排序等等。每种算法都有其特点和适用场景。下面将介绍其中几种常用的排序算法。

1. 插入排序:

插入排序是一种简单直观的排序算法,工作原理类似于整理扑克牌。它将待排序的元素一个个地插入到已经排序好的序列中,最终得到有序的序列。插入排序的时间复杂度为O(n^2)。

示例代码如下:

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 = j - 1;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

2. 快速排序:

快速排序是一种常用的排序算法,使用分治的思想将数组分成两部分,一部分比基准值小,一部分比基准值大。然后对两部分进行递归排序,最终得到有序数组。快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)。

示例代码如下:

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

public static int partition(int[] arr, int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = (low - 1);
    for (int j = low; j < high; 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[high];
    arr[high] = temp;
    return i + 1;
}

3. 归并排序:

归并排序使用分治的思想将数组分成两个子数组,然后对子数组进行递归排序,最后将两个有序的子数组合并起来得到有序的数组。归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。

示例代码如下:

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);
    }
}

public 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;
    int 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++;
    }
}

这只是其中几种排序算法的示例代码,根据实际需求选择合适的排序算法对数组进行排序。除了上述算法,还有很多其他的排序算法,每种排序算法都有其特点和适用场景。在实际使用时,还应考虑排序算法的稳定性和对空间的占用等因素。