排序算法总结

1.快速排序

public static void quickSort(int[] array) {
        _quickSort(array, 0, array.length - 1);
        System.out.println(Arrays.toString(array) + " quickSort");
    }


    private static int getMiddle(int[] list, int low, int high) {
        int tmp = list[low];    //数组的第一个作为中轴
        while (low < high) {
            while (low < high && list[high] >= tmp) {
                high--;
            }


            list[low] = list[high];   //比中轴小的记录移到低端
            while (low < high && list[low] <= tmp) {
                low++;
            }


            list[high] = list[low];   //比中轴大的记录移到高端
        }
        list[low] = tmp;              //中轴记录到尾
        return low;                  //返回中轴的位置
    }


    private static void _quickSort(int[] list, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int middle = getMiddle(list, low, high);  //将list数组进行一分为二
            _quickSort(list, low, middle - 1);      //对低字表进行递归排序
            _quickSort(list, middle + 1, high);      //对高字表进行递归排序
        }
}

2.归并排序

public static void mergingSort(int[] array) {
    sort(array, 0, array.length - 1);
    System.out.println(Arrays.toString(array) + " mergingSort");
}
private static void sort(int[] data, int left, int right) {
    if (left < right) {
        //找出中间索引
        int center = (left + right) / 2;
        //对左边数组进行递归
        sort(data, left, center);
        //对右边数组进行递归
        sort(data, center + 1, right);
        //合并
        merge(data, left, center, right);
    }
}
private static void merge(int[] data, int left, int center, int right) {
    int[] tmpArr = new int[data.length];
    int mid = center + 1;
    //third记录中间数组的索引
    int third = left;
    int tmp = left;
    while (left <= center && mid <= right) {
        //从两个数组中取出最小的放入中间数组
        if (data[left] <= data[mid]) {
            tmpArr[third++] = data[left++];
        } else {
            tmpArr[third++] = data[mid++];
        }
    }
    //剩余部分依次放入中间数组
    while (mid <= right) {
        tmpArr[third++] = data[mid++];
    }
    while (left <= center) {
        tmpArr[third++] = data[left++];
    }
    //将中间数组中的内容复制回原数组
    while (tmp <= right) {
        data[tmp] = tmpArr[tmp++];
    }
}

3.选择排序

		int[] arr2 = {44, 11, 55, 22, 33};
        System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(arr2));
        for (int i = 0; i < arr2.length - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < arr2.length; j++) {
                if (arr2[i] > arr2[j]) {
                    int temp = arr2[i];
                    arr2[i] = arr2[j];
                    arr2[j] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(arr2));

4.冒泡排序

//冒泡排序
        int[] arr = {44, 11, 55, 22, 33};
        System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(arr));
        for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
            for (int i = 0; i < arr.length - j - 1; i++) {
                if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i + 1];
                    arr[i + 1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(arr));

5.二分查找

数组的二分查找的实现步骤是什么样的?

定义变量记录左边和右边位置。

使用while循环控制查询(条件是左边位置<=右边位置)

循环内部获取中间元素索引

判断当前要找的元素如果大于中间元素,左边位置=中间索引+1

判断当前要找的元素如果小于中间元素,右边位置=中间索引-1

判断当前要找的元素如果等于中间元素,返回当前中间元素索引。

package com.itheima.s6_algorithm;

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

//目标:掌握数组的二分查找的使用
public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //需求:现有数组{11,22,33,44,55,66},要求键盘录入一个数,查找这个数在数组中的索引并打印
        int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55, 66};
        System.out.println("请输入你需要查找的数:");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int num = sc.nextInt();

        int index = -1;
        //前提是排好序
        Arrays.sort(arr);
        //定义初始二分法的范围
        int left = 0;
        int right = arr.length-1;
        //循环进行判断
        while (left <= right) {
            //每次获取初始值
            int min = (right + left) / 2;
            //对中值进行判断,进行二次划分
            if (arr[min] == num) {
                index = min;
                break;
            } else if (arr[min] > num) {
                right = min - 1;
            } else if (arr[min] < num) {
                left = min + 1;
            }
        }
        if (index == -1) {
            System.out.println("该数的索引不存在");
        } else {
            System.out.println(num + "的索引为:" + index);
        }
    }
}

6.快速排序

private static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        //当right<left时结束递归
        if (right < left) {
            return;
        }
        //定义临时变量存储right,left
        //用于基准数归位,和递归调用确定位置
        int left0 = left;
        int right0 = right;

        //找到基准数
        //arr[left0]

        while (left != right) {
            //1.从右边开始找比基准数小的
            while (arr[right] >= arr[left0] && left < right) {
                right--;
            }
            //2.从左边开始找比基准数大的
            while (arr[left] <= arr[left0] && left < right) {
                left++;
            }
            //3.交换两个值的位置
            int temp = arr[left];
            arr[left] = arr[right];
            arr[right] = temp;
        }
        //此时的left和right是相等的
        //5.基准数归位
        int temp = arr[left];
        arr[left] = arr[left0];
        arr[left0] = temp;

        //递归调用排序基准数左右
        quickSort(arr, left0, left - 1);
        quickSort(arr, left + 1, right0);
    }
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