经典的排序算法拾遗笔记

本文主要是介绍经典的排序算法拾遗笔记，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

- 选择排序
- 插入排序
- 冒泡排序
- 快速排序
- 二分查找
- 交换两个位置的元素
总结

各种排序算法复杂度总结如下：
在这里插入图片描述

选择排序

分析：

    /*** 选择排序 [ 4,3,5,1]* 4 3 5 1 len=4* i 0 1 2* j   1 2 3*/public static void selectSort(int[] arr) {if (arr == null || arr.length < 2) {return;}int N = arr.length;// 总共需要N-1次比较for (int i = 0; i < N - 1; i++) {int minIndex = i;// 每轮需要比较N-i次for (int j = i + 1; j < N; j++) {minIndex = arr[j] < arr[minIndex] ? j : minIndex;}// 将找到的最小值和i位置的值进行交换swap(arr, i, minIndex);}}

复杂度分析：

插入排序

分析：

    public static void insertSort(int[] arr) {if (arr == null || arr.length < 2) {return;}int N = arr.length;for (int i = 1; i < N; i++) {int index = i;while (index - 1 >= 0 && arr[index - 1] > arr[index]) {swap(arr, index - 1, index);index--;}}}

冒泡排序

分析：相邻元素比较，左边大于右边就交换，然后循环

    public static void bubbleSort(int[] arr) {if (arr == null || arr.length < 2) {return;}int N = arr.length;// 写法1：for (int i = 0; i < N - 1; i++) {for (int j = i + 1; j < N; j++) {if (arr[i] > arr[j]) {swap(arr, i, j);}}}// 写法2：
//        for (int end = N - 1; end >= 0; end--) {
//            for (int second = 1; second <= end; second++) {
//                if (arr[second - 1] > arr[second]) {
//                    swap(arr, second - 1, second);
//                }
//            }
//        }}

快速排序

分析：快速排序应该算是在冒泡排序基础上的递归分治法。
快速排序的名字起的是简单粗暴，因为一听到这个名字你就知道它存在的意义，就是快，而且效率高！

快速排序的最坏运行情况是 O(n²)，比如说顺序数列的快排。但它的平摊期望时间是 O(nlogn)，且 O(nlogn) 记号中隐含的常数因子很小，比复杂度稳定等于 O(nlogn) 的归并排序要小很多。所以，对绝大多数顺序性较弱的随机数列而言，快速排序总是优于归并排序。

	// TODO Testint arr[] = {3, 4, 1, 5, 6, 3, 8, 2, 7};printArr(quickSort(arr,0,arr.length-1));// quicksort public int[] quickSort(int[] arr, int left, int right) {if (left < right) {int partitionIndex = partition(arr, left, right);quickSort(arr, left, partitionIndex - 1);quickSort(arr, partitionIndex + 1, right);}return arr;}private int partition(int[] arr, int left, int right) {// 设定基准值（pivot）int pivot = left;int index = pivot + 1;for (int i = index; i <= right; i++) {if (arr[i] < arr[pivot]) {swap(arr, i, index);index++;}}swap(arr, pivot, index - 1);return index - 1;}

二分查找

该算法要求：1、必须采用顺序存储结构。 2、必须按关键字大小有序排列。
该算法时间复杂度最坏为：O(logn)，注意点有mid、low、high。可以使用递归或迭代方式

  /*** 递归方式查找元素的位置*/public static int binary_Search(int[] arr, int low, int high, int key) {if (high >= low) {int mid = low + (high - low) / 2;if (arr[mid] == key) {return mid;}if (arr[mid] > key) {return binary_Search(arr, low, mid - 1, key);} else {return binary_Search(arr, mid + 1, high, key);}}return -1;}/*** 迭代方式*/public static int binary_Search_iterator(int[] arr, int key) {int low = 0;int high = arr.length - 1;while (low <= high) {int mid = (low + high) / 2;if (arr[mid] == key) {return mid;} else if (key < arr[mid]) {high = mid - 1;} else {low = mid + 1;}}return -1;}

交换两个位置的元素

/*** 交换两个位置的元素* @param arr* @param i* @param j*/public static void swap(int[] arr, int i, int j) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[i];arr[i] = temp;}/*** 打印数组* @param arr*/public static void printArr(int[] arr) {int N = arr.length;for (int i = 0; i < N; i++) {System.out.print(arr[i] + " ");}System.out.println();}/*** ^是异或运算符，异或的规则是转换成二进制比较，相同为0，不同为1*/public static void swap2(int[] arr, int i, int j) {arr[i] = arr[i] ^ arr[j];arr[j] = arr[i] ^ arr[j];arr[i] = arr[i] ^ arr[j];}