Java-排序~查找算法

1 冒泡排序

冒泡排序 : 将一组数据按照从小到大的顺序进行排序
冒泡排序原理 : 相邻元素两两作比较 , 大的元素往后放

java 复制代码

/*
    冒泡排序 : 将一组数据按照从小到大的顺序进行排序
    冒泡排序的原理 : 相邻元素两两作比较 , 大的元素往后放

    需求 : 将数组中的元素 {3,5,2,1,4} 进行升序排序
 */
public class SortDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 5, 2, 1, 4};
        for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {// 比较的轮次
            // 每轮相邻元素比较的次数
            for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) {
                if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i + 1];
                    arr[i + 1] = temp;
                }
            }
            System.out.println("第" + (j + 1) + "轮排序:" + Arrays.toString(arr));
        }
    }
}

2 选择排序

选择排序原理 : 它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小的一个元素，存放在序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到全部待排序的数据元素排完。

注意事项 :

有n个元素，那么就要比较n-1轮次。

每一趟中都会选出一个最值元素，较前一趟少比较一次

java 复制代码

/*
    选择排序工作原理 :
        它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小的一个元素，
        存放在序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到已排序序列的末尾。
        以此类推，直到全部待排序的数据元素排完。

    注意 :
        1 有n个元素，那么就要比较n-1趟。
        2 每一趟中都会选出一个最值元素，较前一趟少比较一次
 */

import java.util.Arrays;

public class SortDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {4, 1, 5, 3, 2};

        // 遍历数组
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            // 记录当前元素和其之后所有元素的最小值索引
            int minIndex = i;

            int min = arr[i];
            for (int j = i; j < arr.length; j++) {
                if (arr[j] < min) {
                    minIndex = j; //  把当前最小值的索引赋值给minIndex
                    min = arr[j];// 替换最小值
                }
            }

            if (i != minIndex) {
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[minIndex];
                arr[minIndex] = temp;
            }
        }

        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

3 二分查找

原理 : 每次去掉一般的查找范围

前提 : 数组必须有序

java 复制代码

package com.itheima.arraysort_demo.binarysearch_demo;

/*
    二分查找 :
        原理 : 每次去掉一般的查找范围
        前提 : 数组必须有序
        步骤 :
            1，定义两个变量，表示要查找的范围。默认min = 0 ， max = 最大索引
            2，循环查找，但是min <= max
            3，计算出mid的值
            4，判断mid位置的元素是否为要查找的元素，如果是直接返回对应索引
            5，如果要查找的值在mid的左半边，那么min值不变，max = mid -1.继续下次循环查找
            6，如果要查找的值在mid的右半边，那么max值不变，min = mid + 1.继续下次循环查找
            7，当 min > max 时，表示要查找的元素在数组中不存在，返回-1.
 */
public class BinarySearchDemo {
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

        int i = binarySearch(arr, 8);
        System.out.println(i);

    }

    public static int binarySearch(int[] arr, int num) {
        // 定义两个变量，表示要查找的范围。默认min = 0 ， max = 最大索引
        int max = arr.length - 1;
        int min = 0;

        // 2，循环查找，但是min <= max
        while (min <= max) {
            // 3，计算出mid的值
            int mid = (min + max) / 2;

            if (arr[mid] == num) {
                //  4，判断mid位置的元素是否为要查找的元素，如果是直接返回对应索引
                return mid;
            } else if (arr[mid] > num) {
                // 5，如果要查找的值在mid的左半边，那么min值不变，max = mid -1.继续下次循环查找
                max = mid - 1;
            } else if (arr[mid] < num) {
                // 6，如果要查找的值在mid的右半边，那么max值不变，min = mid + 1.继续下次循环查找
                min = mid + 1;
            }
        }

        return -1;
    }
}