10个用Java函数实现的常见算法案例。
1. 冒泡排序算法:
冒泡排序算法是一种简单的排序算法,在每一轮比较相邻的两个元素,如果顺序错误就交换位置,直到所有元素都被排序。实现代码如下:
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]) {
// 交换arr[j]和arr[j+1]
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
}
2. 快速排序算法:
快速排序算法是一种高效的排序算法,它使用了分治的思想,将数组分成两部分,一部分比基准元素小,一部分比基准元素大,然后再对这两部分进行递归排序。实现代码如下:
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);
}
}
private 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++;
// 交换arr[i]和arr[j]
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
// 交换arr[i+1]和arr[high]
int temp = arr[i+1];
arr[i+1] = arr[high];
arr[high] = temp;
return i+1;
}
3. 插入排序算法:
插入排序算法是一种简单直观的排序算法,它通过构建有序序列,对未排序的元素进行逐个插入,从而得到一个有序的序列。实现代码如下:
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--;
}
arr[j+1] = key;
}
}
4. 归并排序算法:
归并排序算法是一种稳定的排序算法,它使用了分治的思想,将数组分成两部分,分别进行排序,然后再将两个有序序列归并成一个有序序列。实现代码如下:
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);
}
}
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. 二分查找算法:
二分查找算法是一种高效的查找算法,它要求待查找的数组是有序的。算法使用了分治的思想,将数组不断地二分,直到找到目标元素或确定目标元素不存在。实现代码如下:
public static int binarySearch(int[] arr, int target) {
int left = 0;
int right = arr.length - 1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (arr[mid] == target)
return mid;
if (arr[mid] < target)
left = mid + 1;
else
right = mid - 1;
}
return -1;
}
6. 阶乘计算算法:
阶乘是指从1乘到一个正整数n的连续整数之积。实现代码如下:
public static int factorial(int n) {
if (n == 0)
return 1;
return n * factorial(n-1);
}
7. 斐波那契数列算法:
斐波那契数列是指每个数字都是前两个数字之和的数列。实现代码如下:
public static int fibonacci(int n) {
if (n <= 1)
return n;
return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);
}
8. 线性查找算法:
线性查找算法是一种简单直观的查找算法,它按顺序逐个比较数组元素,直到找到目标元素或遍历完整个数组。实现代码如下:
public static int linearSearch(int[] arr, int target) {
int n = arr.length;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (arr[i] == target)
return i;
}
return -1;
}
9. 鸡尾酒排序算法:
鸡尾酒排序算法是冒泡排序算法的一种变种,它从两个方向交替进行冒泡,每轮中,先从左到右冒泡找到最大元素,再从右到左冒泡找到最小元素。实现代码如下:
public static void cocktailSort(int[] arr) {
int n = arr.length;
boolean swapped = true;
int start = 0, end = n-1;
while (swapped) {
swapped = false;
for (int i = start; i < end; i++) {
if (arr[i] > arr[i+1]) {
// 交换arr[i]和arr[i+1]
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[i+1];
arr[i+1] = temp;
swapped = true;
}
}
if (!swapped)
break;
swapped = false;
end--;
for (int i = end-1; i >= start; i--) {
if (arr[i] > arr[i+1]) {
// 交换arr[i]和arr[i+1]
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[i+1];
arr[i+1] = temp;
swapped = true;
}
}
start++;
}
}
10. 矩阵转置算法:
矩阵转置是指将矩阵的行和列进行交换,得到一个新的矩阵。实现代码如下:
`java
public static int[][] transposeMatrix(int[][] matrix) {
int rows = matrix.length;
int cols = matrix[0].length;
int[][] transpose = new int[cols][rows];
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
transpose[j][i] = matrix
