JAVA常用算法之冒泡、选择、快速

朱雀 2020-09-12 00:58 583阅读 0赞

排序：对一组数据进行从小到大（或从大到小）的顺序排列。  
排序算法有很多种，这里介绍Java中面试经常出现的三种排序方式：**冒泡、选择、快速。**

**冒泡**：  
顾明思义，是气泡从液体的底部到顶部的过程，就像串糖葫芦一样，先决定最下面的数据。在算法的过程中是把一组数据从第一位开始两两比较（第1位和第2位，第2位和第3位…），选择大的值或者比较小的值交换到后面的位置。以这种方式比较第一轮后，这组数据中最大的值或者最小的就沉淀到最下面，以此类推倒数第二、三位等。

**选择**：  
选择排序的方式，其实更加贴近我们正常的思考方式，就是从一组的数据的开始位置，拿出这个数据，然后依次和其他位置中数据比较，比如找最大值，只要发现后面有比其大的值就进行互换，这样第一轮下来，第一个位置上的数据就是最大值，然后从第二位依次类推。

**快速**：参考百度百科：快速排序算法  
通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

代码实现如下:

### 方法: ###

public class ArraySort{  
        //冒泡 
        public static void bubbleSort(int[] arr) {  
            /*两个for循环嵌套， *外面的for循环决定一个长度为m的数据要比较多少轮才能完成排序。 *利用举例归类的方式，比如长度为5、8、9，需要4（第一轮：1和2，2和3，3和4，4和5； *第二轮：1和2，2和3，3和4，5号位置已经上一次中排列好，不需要在参与比较；第三轮：1和2 *，2和3；第四轮：1和2）,7,8轮; *里面的for循环决定每次一轮循环中要做多少次才能结束，这里面的规律就在长度为5的举例中， *可以归类，就是4、3、2、1,,也就是它跟轮数有关系，轮数增加，比较次数就减少，比较次数 * n = m - i，i轮数 */  
             for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {  
                 for(int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++){  
                     //从小到大，大的值放后面位置。 
                     if (arr[j] > arr[j+1]){  
                        swap(arr,j,j+1);  
                     }  
                 }  
             }   
        }  
    
        //选择 
        public static void selectSort(int[] arr) {  
            /* * 同理两个for循环，外面的for是几轮，因为最后一个不需要比较，所以是长度的m-1轮 * 里面的for是指每一轮比较的过程，一个就是起始位随着轮数后移，另外比较的次数也随着减少 * 规律同冒泡 */  
             for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++){   
                 for(int j = i + 1; j < arr.length; j++){  
                     if(arr[i] > arr[j]) {  
                         swap(arr,i,j);  
                     }  
                 }  
    
             }  
        }  
    
        private static void swap(int[] arr,int index1,int index2){  
            int temp = arr[index1];  
            arr[index1] = arr[index2];  
            arr[index2] = temp;  
        }  
    
        //快速排序 
    
        public static void quickSort(int[] arr,int low,int high){         
            int l = low;  
            int h = high;  
            //基数 
            int povit = arr[low];  
            //一趟快速排序，即l = h，这时povit的位置就固定了，左边都是小于它的值，右边都是大于它的值。 
            while(l < h){  
                //从右边开始，通过高位角标h的自减，从最右位向低位逐一取出数组中的值。l < h排除了l=h情况 
                while(povit < arr[h] && l < h){  
                    h--;  
                }  
                //如果上面的循环结束，且l != h，说明右边出现小于povit元素，需要互换位置 
                if(l < h){  
                    swap(arr,l,h);  
                    l++;//从后一位开始读取数组 
                }  
                //从左边开始，通过低位角标l的自增，从最左边向高位逐一取出数值中的值。 
                while(povit > arr[l] && l < h){  
                    l++;  
                }  
                //如果上面的循环结束，且l != h，说明左边出现大于povit元素，需要互换位置 
                if(l < h){  
                    swap(arr,l,h);  
                    h++;  
                }  
                //向下继续最外面的while循环，直到l = h 
            }  
            //递归，povit左边继续调用quickSort 
            if(l > low) quickSort(arr,low,l-1);  
            //递归，povit右边继续调用quickSort 
            if(h < high) quickSort(arr,l+1,high);  
    
        }

### 测试: ###

public class SortTest {  
        public static void main(String[] agrs){  
            //定义一个一维组数 
            int[] arr1 = {5,8,3,9,10,55,32};  
            ArraySort.bubbleSort(arr1);  
            printArray(arr1);  
            int[] arr2 = {5,8,3,9,10,55,32};  
            ArraySort.selectSort(arr2);  
            printArray(arr2);  
            int[] arr3 = {5,8,3,9,10,55,32};  
            ArraySort.quickSort(arr3,0,arr3.length-1);  
            printArray(arr3);  
        }  
    
        public static void printArray(int[] arr){  
            String str = "[";  
            for(int i = 0; i < arr.length; i++) {  
                str = str + arr[i] + ",";  
            }  
            str = str.substring(0,str.length() - 1);  
            str = str + "]";  
            System.out.print(str);  
            System.out.println("");  
        }  
    }