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java版十大排序经典算法:完整代码

作者:牛哄哄的柯南

优秀的文章也不少,但是Java完整版的好像不多,我把所有的写一遍巩固下,同时也真诚的希望阅读到这篇文章的小伙伴们可以自己去从头敲一遍,不要粘贴复制!希望我的文章对你有所帮助,每天进步一点点

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脚本之家的更多内容!

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