一、选择排序
选择排序(Selection sort) 是一种简单直观的排序算法,其基本思想是:首先在序列中找到最小值,然后将其放到序列的起始位置;接着再从剩余未排序的元素中继续寻找最小值,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有的元素都排完为止。下面是该排序算法的代码实现:
public static void selectionSort(Integer[] arr) {
int minIndex, temp;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
}
选择排序的时间复杂度是O(n^2),是一种较慢的排序算法。
二、冒泡排序
冒泡排序(Bubble sort) 是一种简单直观的排序算法,其基本思想是:依次比较相邻两个元素的大小关系,如果顺序不对,则进行交换。一次排序可以让最大的元素浮到序列的末尾;接着继续进行下一轮排序,直到排序完成。下面是该排序算法的代码实现:
public static void bubbleSort(Integer[] arr) {
int temp;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
冒泡排序的时间复杂度是O(n^2),也是一种较慢的排序算法。
三、插入排序
插入排序(Insertion sort) 是一种简单直观的排序算法,其基本思想是:将一个元素插入到已经排好序的序列中,使得插入后仍然有序。插入排序的实现通常采用就地排序的方法,即在原数组上进行操作,不需要额外的存储空间。下面是该排序算法的代码实现:
public static void insertionSort(Integer[] arr) {
int preIndex, current;
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
preIndex = i - 1;
current = arr[i];
while (preIndex >= 0 && arr[preIndex] > current) {
arr[preIndex + 1] = arr[preIndex];
preIndex--;
}
arr[preIndex + 1] = current;
}
}
插入排序的时间复杂度是O(n^2),但在序列基本有序的情况下,插入排序的效率非常高。
四、快速排序
快速排序(Quick sort) 是一种高效的排序算法,其基本思想是:选择一个元素作为基准值,将序列中小于基准值的元素放到基准值的左边,将大于基准值的元素放到基准值的右边。然后对左右两个子序列分别进行快速排序,直到整个序列有序。下面是该排序算法的代码实现:
public static void quickSort(Integer[] arr, int left, int right) {
if (left < right) {
int i = left, j = right, pivot = arr[left];
while (i < j) {
while (i < j && arr[j] >= pivot) {
j--;
}
if (i < j) {
arr[i++] = arr[j];
}
while (i < j && arr[i] <= pivot) {
i++;
}
if (i < j) {
arr[j--] = arr[i];
}
}
arr[i] = pivot;
quickSort(arr, left, i - 1);
quickSort(arr, i + 1, right);
}
}
快速排序的时间复杂度平均情况下是O(nlogn),最坏情况下是O(n^2)。
五、归并排序
归并排序(Merge sort) 是一种高效的排序算法,其基本思想是:将序列分成两个子序列,分别对子序列进行排序,然后将排好序的子序列合并成一个有序的序列。归并排序使用了分治的思想,以递归方式实现。下面是该排序算法的代码实现:
public static void mergeSort(Integer[] arr, int left, int right) {
if (left < right) {
int middle = (left + right) / 2;
mergeSort(arr, left, middle);
mergeSort(arr, middle + 1, right);
merge(arr, left, middle, right);
}
}
public static void merge(Integer[] arr, int left, int middle, int right) {
int[] temp = new int[right - left + 1];
int i = left, j = middle + 1, k = 0;
while (i <= middle && j <= right) {
if (arr[i] < arr[j]) {
temp[k++] = arr[i++];
} else {
temp[k++] = arr[j++];
}
}
while (i <= middle) {
temp[k++] = arr[i++];
}
while (j <= right) {
temp[k++] = arr[j++];
}
for (i = 0; i < k; i++) {
arr[left + i] = temp[i];
}
}
归并排序的时间复杂度是O(nlogn),但实现比较复杂,需要额外的存储空间。