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java版十大排序经典算法:完整代码

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2021-08-21
目录 十大排序算法对比 冒泡排序 完整代码: 测试代码: 运行结果: 快速排序 完整代码: 总结 十大排序算法对比 关于最后一列的 稳定性,我稍微解释下,例如对序列:1 2 4 2 6 排序
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    十大排序算法对比

    在这里插入图片描述

    关于最后一列的稳定性,我稍微解释下,例如对序列:1 2 4 2 6 排序,序列中存在两个2,如果我们把这两个2标记上(让他俩不同),排序之后,前面的2还在前面,那么就称这种排序是稳定的,反之不稳定。

    冒泡排序

    简单解释: 原理就如算法名字一样,就像水中的气泡一样,每次我都把最大的或最小的放到最后面,这样总共需要n-1趟即可完成排序,这就是第一层循环,第二次循环就是遍历未被固定的那些数(理解成数组左边的数,因为每层循环都会把最大或最小的数升到最右边固定起来,下次就不遍历这些数了),两层循环遍历结束后,所有的数就排好序了。 两层循环所以冒泡排序算法的时间复杂度是O( n 2 n^{2} n2),是一个非常高的时间复杂度,我在下面的代码进行了优化,加了一个标志位,如果上一次循环未发生交换,就说明已经是有序的了,就不继续下去了,反之继续进行下一轮。

    完整代码:

    package com.keafmd.Sequence;
    /**
     * Keafmd
     *
     * @ClassName: BubbleSort
     * @Description: 冒泡排序
     * @author: 牛哄哄的柯南
     * @date: 2021-06-24 10:31
     */
    public class BubbleSort {
        //冒泡排序
        public static void bubbleSort(int[] arr, boolean ascending) { //exchange标志表示为升序排序还是降序排序
            boolean flag = true; //加一个标志位,记录上一次是否发生了交换,如果是,我们则进行下一轮,如果没有,说明已经冒泡好了
            for (int i = 1; i < arr.length && flag; i++) { //控制次数,第几趟排序,只需要n-1趟,有交换时进行,只有flag=false就说明上一次一个元素都没有进行交换
                /*System.out.print("第"+i+"次遍历:");
                for (int i1 : arr) {
                    System.out.print(i1+" ");
                }
                System.out.println();*/
                flag = false; //假定未交换
                for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
                    if (ascending ? arr[j] > arr[j + 1] : arr[j] < arr[j + 1]) { //控制升序还是降序
                        int temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j + 1];
                        arr[j + 1] = temp;
                        flag = true;
                    }
                }
            }
        }
        //冒泡排序 -- 默认不传参升序
        public static void bubbleSort(int[] arr) {
            bubbleSort(arr, true);
        }
    }
    

    测试代码:

    升序排序(从小到大)

    package com.keafmd.Sequence;
    import java.util.*;
    import java.util.stream.IntStream;
    import java.util.stream.Stream;
    /**
     * Keafmd
     *
     * @ClassName: Sort
     * @Description: 十大排序算法
     * @author: 牛哄哄的柯南
     * @date: 2021-06-16 21:27
     */
    public class Sort {
        public static void main(String[] args) {
            int[] nums = {12, 4, 25, 47, 58, 34, 25, 9, 99, 26, 1, -13, 162, 10093, -66, -1};
            int[] temparr;
            //测试冒泡排序
            System.out.println("测试冒泡排序:");
            temparr = nums.clone();
            BubbleSort.bubbleSort(temparr);
            //逆序排序
            //BubbleSort.bubbleSort(temparr,false);
            for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
                System.out.print(temparr[i] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
    

    运行结果:

    测试冒泡排序: -66 -13 -1 1 4 9 12 25 25 26 34 47 58 99 162 10093

    降序排序(从大到小)

    //测试冒泡排序
    System.out.println("测试冒泡排序:");
    temparr = nums.clone();
    BubbleSort.bubbleSort(temparr,false);
    for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
        System.out.print(temparr[i] + " ");
    }
    System.out.println();
    

    运行结果:

    测试冒泡排序: 10093 162 99 58 47 34 26 25 25 12 9 4 1 -1 -13 -66

    下面几个算法的测试也就是换了下类名和方法名(换成相应的排序算法),如果想降序就在数组后面传个false即可。我就不一一复制了,我在最下面给出含所有算法的测试类,需要的自取即可。

    快速排序

    简单解释:快速排序就是每次找一个基点(第一个元素),然后两个哨兵,一个从最前面往后走,一个从最后面往前面走,如果后面那个哨兵找到了一个比基点大的数停下来,前面那个哨兵找到比基点大的数停下来,然后交换两个哨兵找到的数,如果找不到最后两个哨兵就会碰到一起就结束,最后交换基点和哨兵相遇的地方的元素,然后就将一个序列分为比基点小的一部分和比基点大的一部分,然后递归左半部分和右半部分,最后的结果就是有序的了。

    完整代码:

    package com.keafmd.Sequence;
    /**
     * Keafmd
     *
     * @ClassName: QuickSort
     * @Description: 快速排序
     * @author: 牛哄哄的柯南
     * @date: 2021-06-24 10:32
     */
    public class QuickSort {
        //快速排序
        public static void quickSort(int[] arr) {
            quickSort(arr, true);
        }
        public static void quickSort(int[] arr, boolean ascending) {
            if (ascending) {
                quickSort(arr, 0, arr.length - 1, true);
            } else {
                quickSort(arr, 0, arr.length - 1, false);
            }
        }
        public static void quickSort(int[] arr, int begin, int end, boolean ascending) {
            if (ascending)
                quickSort(arr, begin, end);
            else
                quickSortDescending(arr, begin, end);
        }
        //快排序升序 -- 默认
        public static void quickSort(int[] arr, int begin, int end) {
            if (begin > end) { //结束条件
                return;
            }
            int base = arr[begin];
            int i = begin, j = end;
            while (i < j) { // 两个哨兵(i左边,j右边)没有相遇
                while (arr[j] >= base && i < j) { //哨兵j没找到比base小的
                    j--;
                }
                while (arr[i] <= base && i < j) { //哨兵i没找到比base大的
                    i++;
                }
                if (i < j) { //如果满足条件则交换
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
            //最后将基准为与i和j相等位置的数字交换
            arr[begin] = arr[i];
            arr[i] = base;
            quickSort(arr, begin, i - 1); //递归调用左半数组
            quickSort(arr, i + 1, end); //递归调用右半数组
        }
        //快排序降序
        public static void quickSortDescending(int[] arr, int begin, int end) {
            if (begin > end) { //结束条件
                return;
            }
            int base = arr[begin];
            int i = begin, j = end;
            while (i < j) { // 两个哨兵(i左边,j右边)没有相遇
                while (arr[j] <= base && i < j) { //哨兵j没找到比base大的
                    j--;
                }
                while (arr[i] >= base && i < j) { //哨兵i没找到比base小的
                    i++;
                }
                if (i < j) { //如果满足条件则交换
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
            //最后将基准为与i和j相等位置的数字交换
            arr[begin] = arr[i];
            arr[i] = base;
            quickSortDescending(arr, begin, i - 1); //递归调用左半数组
            quickSortDescending(arr, i + 1, end); //递归调用右半数组
        }
    }
    

    总结

    本篇文章就到这里了,希望能给你带来帮助,也希望您能够多多关注自由互联的更多内容!

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