数据结构,算法(一)--排序

排序

冒泡排序

两次for循环 一次循环可以将一个数据排好序,那两次for循环叠加就可以将整个数组的数据排好序。

java 复制代码
//arr[i]>(<)arr[i+1] 交换
​
//走一轮用的代码
for(int i = 0;i<arr.length-1;i++){
    if(arr[i]>arr[i+1]){
        //交换
        //并且要注意  i<arr.length-1 因为交换条件是i+1 我们需要保证不溢出
        int temp = 0;
        temp = arr[i];
        arr[i]=arr[i+1];
        arr[i+1]=temp;
    }
}
//总代码
for(int j=0;j<arr.length;j++){
    for(int i = 0;i<arr.length-1;i++){
        if(arr[i]>arr[i+1]){
            //交换
            //并且要注意  i<arr.length-1 因为交换条件是i+1 我们需要保证不溢出
            int temp = 0;
            temp = arr[i];
            arr[i]=arr[i+1];
            arr[i+1]=temp;
    }
}
}
复制代码

选择排序

游标 i 从左到右遍历数组,找到数组中最小值。让最小值和待排序数组中的第一位进行交换。

java 复制代码
for(int j = 0;j<arr.length-1;j++){
    //等排到最后一个数字时,就已经排好顺序了,所以可以长度-1
    int min = arr[j];//先默认最小值是待排序数组中的第一个
    int index = j;//最小值的下标
    for(int i =j+1;i<arr.length;i++){
    //因为前面的已经排好序了,我们只要从待排的数据后一个开始排序。
        if(arr[i]<min){
            min = arr[i];
            index = i;
        }
    }
    arr[index] = arr[j];
    arr[j] = min;
}

插入排序

java 复制代码
//先令第一个元素有序,让i为第二个元素。i不断遍历,i的循环下套一个j的循环,j循环的目的是检测数组是否有序。如果无序,那么交换位置。
for(int i = 1;i<arr.length;i++){
    for(int j = i-1;j>=0;j--){
        if(arr[j]>arr[j+1]){
            int temp = arr[j];
            arr[j]=arr[j+1];
            arr[j+1] = arr[j];
        }
    }
}

希尔排序

java 复制代码
//就是插入排序的升级版。先分块 再插入排序。
for(int gep = arr.length/2;gep>0;gep/=2) {
    //i保证的是对每个分块都进行排序
            for(int i = gep;i<arr.length;i++) {
                for(int j = i-gep;j>=0;j-=gep) {
                    if(arr[j]>arr[j+gep]) {
                        int temp =arr[j];
                        arr[j]=arr[j+gep];
                        arr[j+gep] =temp;
                    }
                }
            }
        }

基数排序

java 复制代码
package com.qcby;
​
import java.util.Arrays;
​
public class ShellSort {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = new int[] {654,123,7,12,987,122,234,18,46,10};
         sort(arr);
         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    public static void sort(int[] arr) {
        //定义二维数组来当做桶
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];
        //定义一个一维数组来当做统计数据记录器
        int[] count = new int[10];
        //找到数组当中的最大数
        int max = arr[0];
        for(int i = 0;i<arr.length;i++) {
            if(arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }
        
        //得到最大值的位数
        int maxLength = (max + "").length();
        
        int n = 1;
        for(int h = 0;h<maxLength;h++) {
            for(int i = 0;i<arr.length;i++) {
                int element = arr[i] / n % 10;  //读取出每个数组个位的值
                int num = count[element];  //根据个位的值的值找到桶内有多少数据
                bucket[element][num] = arr[i]; //将数据放入到桶当中
                count[element] = count[element]+1; //数据记录器响应位置+1
            }
            //将数据取出
            int index = 0;
            for(int k = 0; k<10;k++){
                if(count[k]!=0){
                    for(int l = 0; l<count[k];l++){
                        arr[index] = bucket[k][l];
                        index++;
                    }
                    count[k] = 0;  //清空桶记录器
                }
                
            }
            
            n= n * 10;
        }
        
    }
}
​

归并排序

java 复制代码
public void mergeSort(int[] arr, int low, int high) {
    // 递归结束条件:当low等于high时,表示已经只剩一个元素,不需要再继续递归划分了
    if (low < high) {
        // 计算中间位置,对左右两个子数组分别进行递归划分
        int mid = (low + high) / 2;
        mergeSort(arr, low, mid);
        mergeSort(arr, mid + 1, high);
        
        // 将左右两个有序子数组合并为一个有序数组
        merge(arr, low, mid, high);
    }
}
​
/**
 * 合并左右两个有序子数组为一个新的有序数组
 * @param arr 原数组
 * @param low 左子数组的起始位置
 * @param mid 左子数组的结束位置,同时也是右子数组的起始位置-1
 * @param high 右子数组的结束位置
 */
public void merge(int[] arr, int low, int mid, int high) {
    // 新建一个临时数组来存储排序后的结果
    int[] temp = new int[high - low + 1];
    int i = low; // 左子数组起始位置
    int j = mid + 1; // 右子数组起始位置
    int k = 0; // 临时数组的下标
    
    // 将左右两个子数组中较小的元素依次放入临时数组中
    while (i <= mid && j <= high) {
        if (arr[i] <= arr[j]) {
            temp[k++] = arr[i++];
        } else {
            temp[k++] = arr[j++];
        }
    }
    
    // 如果左子数组还有剩余,则将其全部复制到临时数组中
    while (i <= mid) {
        temp[k++] = arr[i++];
    }
    
    // 如果右子数组还有剩余,则将其全部复制到临时数组中
    while (j <= high) {
        temp[k++] = arr[j++];
    }
    
    // 将临时数组中的元素复制回原数组中
    for (int p = 0; p < temp.length; p++) {
        arr[low + p] = temp[p];
    }
}

快速排序

java 复制代码
package com.qcby;
​
import java.util.Arrays;
​
public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = new int[] {5,7,4,2,0,3,1,6};
        quickSort(arr, 0, arr.length-1);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    
    public static void quickSort(int[] arr,int left,int right) {
        
        if(left >= right) {  // left > right   | left == right
            return;
        }
        
        int base = arr[left];  //基准数
        int i = left;   //两个游标
        int j = right;
        
        //当 i 和  j 不相遇的时候,重复以下过程
        while(i != j) {
            while(arr[j]>=base && i<j) {
                j--;
            }
            while(arr[i]<=base && i<j) {
                i++;
            }
            //数据交换
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
        //相遇位置的数和基准数交换
        arr[left] = arr[i];
        arr[i] = base;
        
        quickSort(arr, left, i-1,i,j);
        quickSort(arr, i+1, right,i,j);
    }
    
}
​
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