常见的排序算法有很多种,以下是几种常见的排序算法:
1. 冒泡排序(Bubble Sort)
Java伪代码:
java
public class BubbleSort {
public static void sort(int[] arr) {
int n = arr.length;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) { // 外层循环控制排序的轮数
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) { // 内层循环控制每轮比较的次数
if (arr[j] > arr[j + 1]) { // 如果前一个元素大于后一个元素
// 交换两个元素的位置
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
}
时间复杂度:
- 最坏情况:O(n²),当数组完全逆序时。
- 最好情况:O(n),当数组已经有序时。
- 平均情况:O(n²)。
空间复杂度:
- O(1),只需要一个临时变量进行交换。
适用场景:
- 数据规模较小,且对稳定性要求不高的场景。
- 教学或简单应用中,因为其容易理解。
2. 选择排序(Selection Sort)
Java伪代码:
java
public class SelectionSort {
public static void sort(int[] arr) {
int n = arr.length;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) { // 外层循环控制选择的轮数
int minIndex = i; // 假设当前元素是最小值
for (int j = i + 1; j < n; j++) { // 内层循环找到最小值的索引
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j; // 更新最小值的索引
}
}
// 交换当前元素和找到的最小值
int temp = arr[minIndex];
arr[minIndex] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
}
}
时间复杂度:
- 最坏情况:O(n²),无论数组是否有序,都需要进行n(n-1)/2次比较。
- 最好情况:O(n²),与最坏情况相同。
- 平均情况:O(n²)。
空间复杂度:
- O(1),只需要一个临时变量进行交换。
适用场景:
- 数据规模较小,且对稳定性要求不高的场景。
- 当内存空间有限时,因为其交换次数少。
3. 插入排序(Insertion Sort)
Java伪代码:
java
public class InsertionSort {
public static void sort(int[] arr) {
int n = arr.length;
for (int i = 1; i < n; i++) { // 外层循环从第二个元素开始
int key = arr[i]; // 当前要插入的元素
int j = i - 1;
// 内层循环将已排序部分中大于key的元素向后移动
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j--;
}
arr[j + 1] = key; // 将key插入到正确的位置
}
}
}
时间复杂度:
- 最坏情况:O(n²),当数组完全逆序时。
- 最好情况:O(n),当数组已经有序时。
- 平均情况:O(n²)。
空间复杂度:
- O(1),只需要一个临时变量进行交换。
适用场景:
- 数据规模较小,且对稳定性要求较高的场景。
- 当数据基本有序时,效率较高。