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talk is simple, show me your code!!先上代码,之后补全注释(个人学习向,有问题欢迎交流)

1. 总结

总结一下 冒泡排序,插入排序,选择排序的各自的特点,方便记忆一些。

相同:

三者都是两重for循环,外层的循环差不多,都是从头到尾遍历数组

区别:

冒泡排序,第一层循环到length-1,第二层循环到length-1-i

插入排序,第一层循环i从1开始,第二层循环是从i到0

选择排序,第一层循环里需要记录i的值,第二层循环从i到length

关于排序函数的传参,除了快速排序,归并排序,其他基本都只传数组本身就行。

快速排序,除了数组,还要传首尾的index

归并排序,除了首尾的index,还要再传入额外的数组来保存数据

2. 复杂度 & 稳定性

常见的比较类排序中,只有 冒泡排序,插入排序,归并排序是稳定的。

排序方法 时间复杂度 平均 时间复杂度 最坏 时间复杂度 最好 空间复杂度 稳定性
冒泡排序 O(n²) O(n²) O(n) O(1) 稳定
插入排序 O(n²) O(n²) O(n) O(1) 稳定
选择排序 O(n²) O(n²) O(n²) O(1) 不稳定
快速排序 O(nlogN) O(n²) O(nlogN) O(logN) 不稳定
堆排序 O(nlogN) O(nlogN) O(nlogN) O(1) 不稳定
归并排序 O(nlogN) O(nlogN) O(nlogN) O(N) 稳定
希尔排序 O(n1.3) O(n²) O(n) O(1) 不稳定

排序总结

3. 代码

3. 1 快速排序

    private static void quickSort(int[] array, int l, int r) {
        if (array == null) {
            return;
        } else if (array.length == 0) {
            return;
        } else {
        		// 递归终止条件,必须加
            if (l < r) {
                int i = quickSortArray(array, l, r);
                quickSort(array, l, i - 1);
                quickSort(array, i + 1, r);
            }
        }
    }

    private static int quickSortArray(int[] array, int l, int r) {
        if (array == null || l < 0 || r < 0 || l > r) {
            return 0;
        } else {
            int x = l;
            int y = r;
            int temp = array[l];
            while (x < y) {
                while (x < y && array[y] >= temp) {
                    y--;
                }
                if (x < y) {
                    array[x] = array[y];
                }

                while (x < y && array[x] < temp) {
                    x++;
                }
                if (x < y) {
                    array[y] = array[x];
                }
            }
            array[x] = temp;
            return x;
        }
    }
    
quickSortArray方法 中的 array[y] >= temp 中的=为什么要加

可以试着排序数组 [4,3,4] ,如果 array[y] >= temp 和 array[x] < temp 中, 同时不加 = ,会陷入死循环。

但是同时都加上,是没问题的。

quickSort 方法中 if (l < r)

必须加上,这是递归的终止条件

3.2 冒泡排序

    // 未优化版
    public void bubbleSort(int[] array) {
        if (array == null || array.length < 2)
            return;
        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
                if (array[j] > array[j+1]) {
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
    // 稍稍优化了一下,如果内部循环一圈没有发生交换,可以提前退出
    private static void bubbleSort(int[] array) {
        if (array == null) {
            return;
        } else if (array.length == 1) {
            return;
        } else {
            boolean flag = true;
            int i = 1;
            while (flag) {
                flag = false;
                for (int j = 0; j < array.length - i; j++) {
                    if (array[j] > array[j + 1]) {
                        int temp = array[j];
                        array[j] = array[j + 1];
                        array[j + 1] = temp;
                        flag = true;
                    }
                }
                i++;
            }
        }
    }

3.3 插入排序


    /**
     * 第i次排的时候认为前i-1项已经排序完成,把新的这个数插入到前i-1项中的正确位置即可
     *
     * @param array
     */
    private static void insertSort(int[] array) {
        if (array == null) {
            return;
        } else if (array.length == 1) {
            return;
        } else {
            int i, j;
            for (i = 1; i < array.length; i++) {
                for (j = i - 1; j >= 0 && array[j] > array[j + 1]; j--) {
//                    swap(array[j], array[j + 1]);
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

3.4 选择排序


    /**
     * 每次选最小的放到最前面
     *
     * @param array
     */
    private static void selectSort(int[] array) {
        if (array == null) {
            return;
        } else if (array.length == 1) {
            return;
        } else {
            int i, j;
            int index = 0;
            for (i = 0; i < array.length; i++) {
                index = i;
                for (j = i; j < array.length; j++) {
                    if (array[j] < array[index]) {
                        index = j;
                    }
                }
                int temp = array[i];
                array[i] = array[index];
                array[index] = temp;
            }
        }
    }

3.5 堆排序


    public static void heapSort(int[] array) {
        /**
         * 构建大顶堆
         */
        for (int i = array.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(array, i, array.length);
        }
        /**
         * 调整堆,第一项与最后一项互换,然后对前length-2项重新构建大顶堆
         */
        for (int i = array.length - 1; i > 0; i--) {
//            swap(array[0], array[i]);
            int temp = array[0];
            array[0] = array[i];
            array[i] = temp;
            adjustHeap(array, 0, i);
        }

    }

    /**
     * 调整大顶堆,头尾元素互换,然后重新构建大顶堆
     * @param array
     * @param i
     * @param length
     */
        private static void adjustHeap(int[] array, int i, int length) {
        int temp = array[i];
        for (int k = 2 * i + 1; k < length; k = 2 * k + 1) {
            if (k + 1 < length && array[k + 1] > array[k]) {
                k++;
            }
            if (array[k] > temp) {
                array[i] = array[k];
                i = k;
            } else {
                break;
            }
        }
        array[i] = temp;
    }

3.6 归并排序


    /**
     * 归并排序
     * @param array
     * @param first
     * @param last
     * @param temp
     */
    private static void mergeSort(int array[], int first, int last, int temp[]) {
        if (array == null) {
            return;
        }
        if (first < last) {
            int mid = (first + last) / 2;
            mergeSort(array, first, mid, temp);
            mergeSort(array, mid + 1, last, temp);
            mergeArray(array, first, mid, last, temp);
        }
    }

    /**
     * 将两个排好序的序列合并
     * @param array
     * @param first
     * @param mid
     * @param last
     * @param temp
     */
    private static void mergeArray(int[] array, int first, int mid, int last, int[] temp) {
        int l = first;
        int r = mid;
        int x = mid + 1;
        int y = last;
        int k = 0;
        while (l <= r && x <= y) {
            if (array[l] <= array[x]) {
                temp[k++] = array[l++];
            } else {
                temp[k++] = array[x++];
            }
        }
        while (l <= r) {
            temp[k++] = array[l++];
        }
        while (x <= y) {
            temp[k++] = array[x++];
        }
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            array[first + i] = temp[i];
        }
    }
    
    

3.7 希尔排序


        /**
     * 希尔排序,对直接插入排序的改进,又叫缩小增量排序
     *
     * @param array
     * @param length
     */
    public void shellSort(int []array) {
        if (array == null || array.length < 1) {
            return;
        }
         /**
         * 调整步长,假如数组长度为10,那么步长的变化就是5-2-1
         */
        for (int step = array.length / 2; step > 0; step = step / 2) {
            for (int i = step; i < array.length; i++) {
                for (int j = i - step; j >= 0 && array[j + step] < array[j]; j-= step) {
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j + step];
                    array[j + step] = temp;
                }
            }
        }
    }

交换值


    private static void swap(int i, int j) {
        if (i == j) {
            return;
        }
        i ^= j;
        j ^= i;
        i ^= j;
    }