java过一遍算法

男娘i 2023-02-18 01:54 10阅读 0赞

### 手动过一遍算法 ###

*  冒泡排序
 *  快速排序
 *   *  选择排序
     *  插入排序
     *  希尔排序
     *  归并排序

工作好多年 复习一下曾经的算法这里手动敲一遍算法  
参考： *https://www.cnblogs.com/guoyaohua/p/8600214.html*

# 冒泡排序 #

public static void bubbleSort(int[] ints){ 
    	//先判断数组是否为空和长度是否小于2
    	 if (ints == null || ints.length < 2) { 
                return;
         }
         int count=0;//计数器
            //长度为10的数组需要进行（10-1）9趟比较。第一趟比较后最大的数值会放在最后一位，第二趟比较后第二大的数值会放在倒数第二位，以此类推。每加一趟此趟的比较次数都会减1
            for(int i=0;i<ints.length-1;i++){ 
                //每一趟比较都 从第一个元素开始向后比较如果 n大于n+1则交换位置
                for(int j=0;j<ints.length-i-1;j++){ 
                    if(ints[j]>ints[j+1]){ 
                    	count++;
                        int temp=ints[j];
                        ints[j]=ints[j+1];
                        ints[j+1]=temp;
                    }
                }
            }
    		//输出数组
            for (int i=0;i<ints.length;i++){ 
                System.out.print(ints[i]+" ");
            }
            System.out.println("循环次数="+count);
    }

详情原理参考：*https://www.cnblogs.com/bigdata-stone/p/10464243.html*  
算法优化：*https://blog.csdn.net/hansionz/article/details/80822494*

# 快速排序 #

快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

快速排序使用分治法来把一个串（list）分为两个子串（sub-lists）。具体算法描述如下：

*  从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）；
 *  重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；
 *  递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

参考：*https://www.jianshu.com/p/7631d95fdb0b*

/** * 快速排序 * * @param array */
        public static int[] quickSort(int[] array) { 
            int len;
            if (array == null
                    || (len = array.length) == 0
                    || len == 1) { 
                return null;
            }
            sort(array, 0, len - 1);
            return array;
        }
    
        /** * 快排核心算法，递归实现 * * @param array * @param left * @param right */
        public static void sort(int[] array, int left, int right) { 
            if (left > right) { 
                return;
            }
            // base中存放基准数
            int base = array[left];
            int i = left, j = right;
            while (i != j) { 
                // 顺序很重要，先从右边开始往左找，直到找到比base值小的数
                while (array[j] > base && i < j) { 
                    j--;
                }
    
                // 再从左往右边找，直到找到比base值大的数
                while (array[i] <= base && i < j) { 
                    i++;
                }
    
                // 上面的循环结束表示找到了位置或者(i>=j)了，交换两个数在数组中的位置
                if (i < j) { 
                    int tmp = array[i];
                    array[i] = array[j];
                    array[j] = tmp;
                }
            }
    
            // 将基准数放到中间的位置（基准数归位）
            array[left] = array[i];
            array[i] = base;
    
            // 递归，继续向基准的左右两边执行和上面同样的操作
            // i的索引处为上面已确定好的基准值的位置，无需再处理
            sort(array, left, i - 1);
            sort(array, i + 1, right);
        }

## 选择排序 ##

选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理：首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

/** * 选择排序 * * @param array * @return */
        public static int[] selectionSort(int[] array) { 
            if (array==null||array.length < 2) { 
                return array;
            }
            for (int i = 0; i < array.length; i++) { 
                int minIndex = i;
                for (int j = i; j < array.length; j++) { 
                    if (array[j] < array[minIndex]) //找到最小的数
                        minIndex = j; //将最小数的索引保存
                }
                int temp = array[minIndex];
                array[minIndex] = array[i];
                array[i] = temp;
            }
            return array;
        }

## 插入排序 ##

插入排序（Insertion-Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

/** * 插入排序 * * @param array * @return */
        public static int[] insertionSort(int[] array) { 
            if (array== null || array.length < 2) { 
                return array;
            }
            int current = 0;
            for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) { 
                current = array[i + 1];//从第二个元素开始
                int preIndex = i;
                // index 大于等于0 并且当前元素小于前一个元素进入循环 将前面的值向后移动一位
                while (preIndex >= 0 && current < array[preIndex]) { 
                    array[preIndex + 1] = array[preIndex];
                    preIndex--;
                }
                array[preIndex + 1] = current;
            }
            return array;
        }

## 希尔排序 ##

希尔排序是希尔（Donald Shell）于1959年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种插入排序，它是简单插入排序经过改进之后的一个更高效的版本，也称为缩小增量排序，同时该算法是冲破O(n2）的第一批算法之一。它与插入排序的不同之处在于，它会优先比较距离较远的元素。希尔排序又叫缩小增量排序。

/** * 希尔排序 * * @param array * @return */
        public static int[] ShellSort(int[] array) { 
            int len = array.length;
            int temp, gap = len / 2;
            while (gap > 0) { 
                for (int i = gap; i < len; i++) { 
                    temp = array[i];
                    int preIndex = i - gap;
                    while (preIndex >= 0 && array[preIndex] > temp) { 
                        array[preIndex + gap] = array[preIndex];
                        preIndex -= gap;
                    }
                    array[preIndex + gap] = temp;
                }
                gap /= 2;
            }
            return array;
        }

## 归并排序 ##

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。归并排序是一种稳定的排序方法。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为2-路归并。

/** * 归并排序 * * @param array * @return */
        public static int[] MergeSort(int[] array) { 
            if (array.length < 2) { 
                return array;
            }
            int mid = array.length / 2;
            int[] left = Arrays.copyOfRange(array, 0, mid);
            int[] right = Arrays.copyOfRange(array, mid, array.length);
            return merge(MergeSort(left), MergeSort(right));
        }
    
        /** * 归并排序——将两段排序好的数组结合成一个排序数组 * * @param left * @param right * @return */
        public static int[] merge(int[] left, int[] right) { 
            int[] result = new int[left.length + right.length];
            for (int index = 0, i = 0, j = 0; index < result.length; index++) { 
                if (i >= left.length) { 
                    result[index] = right[j++];
                } else if (j >= right.length) { 
                    result[index] = left[i++];
                } else if (left[i] > right[j]) { 
                    result[index] = right[j++];
                } else { 
                    result[index] = left[i++];
                }
            }
            return result;
        }