常见排序算法(一)

引言

为什么想起来最近写这一些列的文章,因为最近一个朋友吐槽面试的有6,7年工作经验的员工,连基本的排序都不能实现,所以想了下,如果让自己来做,能不能讲的清楚这一些列的排序。所以就动手写了这一系列的文章,也算是自己了解巩固下。

常用的排序算法

一、冒泡排序

二、选择排序

三、插入排序

四、快速排序

五、堆排序

六、归并排序

七、基数排序

八、希尔排序

九、桶排序

冒泡排序(Bubble Sort

冒泡排序也称为:沉降排序(SinkingSort),之所以有这两个名字和他的实现方法有关,因为冒泡排序的实现方式是将数据列表中的最小的数据往前移动,想水里面的气泡一样向上浮。这样也就对应着最大的数据,逐渐往后移动,对应着上浮的就是下沉。

冒泡排序每次只比较相邻的两个数字的大小,再将一个数字和后面数字继续比较大小,一轮比较完成后在比较下一轮数据。知道最终没有数据可以比较位置,排序结束。

Java:

public static void main(String[] args) {

    int[] a =new int[]{9, 2, 7, 8, 5, 6, 3, 4, 1};

    for (int i =a.length -1; i >=1; i--) {

        for (int j =0; j < i; j++) {

            int temp1 =a[j];

            int temp2 =a[j +1];

            a[j] =temp1 >temp2 ?temp2 :temp1;

            a[j +1] =temp1 >temp2 ?temp1 :temp2;

            printArrays(a);

        }

}

}

private static void printArrays(int[] a) {

    for (int i =0; i

        System.out.print(a[i] +"、");

    }

    System.out.println();

}


Out:

2、9、7、8、5、6、3、4、1、

2、7、9、8、5、6、3、4、1、

2、7、8、9、5、6、3、4、1、

2、7、8、5、9、6、3、4、1、

2、7、8、5、6、9、3、4、1、

2、7、8、5、6、3、9、4、1、

2、7、8、5、6、3、4、9、1、

2、7、8、5、6、3、4、1、9、

2、7、8、5、6、3、4、1、9、

2、7、8、5、6、3、4、1、9、

2、7、5、8、6、3、4、1、9、

2、7、5、6、8、3、4、1、9、

2、7、5、6、3、8、4、1、9、

2、7、5、6、3、4、8、1、9、

2、7、5、6、3、4、1、8、9、

2、7、5、6、3、4、1、8、9、

2、5、7、6、3、4、1、8、9、

2、5、6、7、3、4、1、8、9、

2、5、6、3、7、4、1、8、9、

2、5、6、3、4、7、1、8、9、

2、5、6、3、4、1、7、8、9、

2、5、6、3、4、1、7、8、9、

2、5、6、3、4、1、7、8、9、

2、5、3、6、4、1、7、8、9、

2、5、3、4、6、1、7、8、9、

2、5、3、4、1、6、7、8、9、

2、5、3、4、1、6、7、8、9、

2、3、5、4、1、6、7、8、9、

2、3、4、5、1、6、7、8、9、

2、3、4、1、5、6、7、8、9、

2、3、4、1、5、6、7、8、9、

2、3、4、1、5、6、7、8、9、

2、3、1、4、5、6、7、8、9、

2、3、1、4、5、6、7、8、9、

2、1、3、4、5、6、7、8、9、

1、2、3、4、5、6、7、8、9、

程序的实现逻辑很简单,变及数组,依次将两个数字做比较,如果小的在大的前面,那么换一个位置,否则位置不换,继续拿大的和后面的比较。重复实现逻辑,为什么外面循环用i--,呢,因为每次我们实现一次排序,总能得到一个最大值,这个值,一定是排在了这个数组的最后一个,所以,最后面的一个我们是不需要比较的,这样无形中也就减少了运算。

从代码实现上来看,冒泡排序的时间复杂度为:O(n2);简单的说执行速度,取决于for循环的次数,链表的大小。

选择排序(Selection sort

选择排序是一种很直观简单暴力的排序算法,简单的说,就是,先遍历一遍数据,把最小的数据找出来,交换位置,放在第一位,然后在从把后面的链表继续遍历,找出最小数据,然后在,交换位置,继续遍历后续链表。直到全部遍历完成


private static void selectionSortOne(int a[]) {

    long first =System.currentTimeMillis();

    for (int i =0; i

        int min = i;

        for (int j = i; j

            if (a[min] >a[j]) {

                min = j;

            }

}

        int temp =a[i];

        a[i] =a[min];

        a[min] =temp;

    }

    long second =System.currentTimeMillis();

    System.out.println(second -first);

    printArrays(a);

}


从代码实现上来看,选择排序的时间复杂度为:O(n2);简单的说执行速度,取决于for循环的次数,链表的大小。

上面的排序,我们不难看出,每次排序,其实我们不仅可以找到最小值,还可以找到最大值,这种情况,我们可以将排序算法变化下

private static void selectionSortTwo(int a[]) {

    long first =System.currentTimeMillis();

    for (int i =0; i

        int min = i;

        int max = i;

        for (int j = i; j

            if (a[min] >a[j]) {

                min = j;

            }

            if (a[max]

                max = j;

            }

}

        if (min != max) {

            int maxTemp =a[a.length - i -1];

            a[a.length - i -1] =a[max];

            a[max] =maxTemp;

            int temp =a[i];

            if (a[i] >a[min]) {

                a[i] =a[min];

                a[min] =temp;

            }

}

}

    long second =System.currentTimeMillis();

    System.out.println(second -first);

    printArrays(a);

}

每次排序同时将最小的放在最前面,将最大的放在最右边,循环的时候,也不需要每次都循环到链表的最后段,每次循环都踢掉链表的两端,在进行排序操作.

实际上这两种写法,在效率上相差并不大,下面那种虽然在循环次数上变少了,但是循环类的操作变复杂了。之所以这样写,只是说明下,我么并不是只能每次找最小的数,也可以按照需要,变换写法。

插入排序(Insertion Sort)

  插入排序是一种最简单的排序算法,在数据量小的情况下,是一种非常有效的排序方式,

他的核心思想,保证轮询到的数据前面的链表部分是顺序的,将需要比较的数字和前面的排序完成的链表进行比较,插入到一个合适的位置。


public static void main(String[] args) {

    int[] a =new int[20];

    for (int i =0; i <20; i++) {

        int random =(int) (Math.random() *10);

        a[i] =random;

    }

    for (int i =1; i

        int current =a[i];

        int seq = i;

        while (seq >0) {

            int temp =a[seq -1];

            if (current >=temp) {

                break;

            } else {

                a[seq -1] =current;

                a[seq] =temp;

            }

            seq--;

        }

}

    printArrays(a);

}

插入排序比较适合.属于稳定的排序,适合于数据量小,部分数据有序的情况排序。他比较依赖于原链表的混乱程度。

当链表是有序的,也就是最优情况下,每个数只要和前面的一个数想比较,就可以了。这时候的时间复杂度是O(n);

当然逆向来说,如果链表是有序的,但是和我们需要排序的规则是相反的,那么每个数字都要和前面的所有数字比较。这个时候,时间复杂度就变成了O(n2)

常见排序算法(二)

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