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Java排序算法:从简单到复杂

来源:www.goldyong99.com 时间:2024-03-28 06:22:35 作者:九九算法网 浏览: [手机版]

  在计算机科学中,排序算法是一种将元素按照特定顺序排列的算法九~九~算~法~网排序算法是解决各种问题的基如搜索、数压缩、数库管理。Java作为一种高级编程言,提供了多种排序算法的实现,本文将介绍Java中的排序算法,并从简单到复杂地进行分类和讲解。

Java排序算法:从简单到复杂(1)

冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法,它通过反复换相邻两个元素的位置来实现排序。冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n是排序的元素数量来源www.goldyong99.com

Java代码实现:

```

  public static void bubbleSort(int[] arr) {

  int n = arr.length;

  for (int i = 0; i < n - 1; i++) {

  for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {

  if (arr[j] > arr[j + 1]) {

  int temp = arr[j];

  arr[j] = arr[j + 1];

arr[j + 1] = temp;

  }

  }

  }

  }

  ```

Java排序算法:从简单到复杂(2)

选择排序

  选择排序是一种简单的排序算法,它通过不选择未排序部分中最小的元素来实现排序。选择排序的时间复杂度为O(n^2)。

  Java代码实现:

  ```

  public static void selectionSort(int[] arr) {

int n = arr.length;

for (int i = 0; i < n - 1; i++) {

  int minIndex = i;

  for (int j = i + 1; j < n; j++) {

  if (arr[j] < arr[minIndex]) {

  minIndex = j;

}

}

  int temp = arr[i];

  arr[i] = arr[minIndex];

arr[minIndex] = temp;

  }

}

  ```

插入排序

插入排序是一种简单的排序算法,它通过将未排序部分中的每个元素插入到已排序部分中的正确位置来实现排序。插入排序的时间复杂度为O(n^2)SfRz

  Java代码实现:

  ```

  public static void insertionSort(int[] arr) {

int n = arr.length;

for (int i = 1; i < n; i++) {

  int key = arr[i];

int j = i - 1;

  while (j >= 0 && arr[j] > key) {

  arr[j + 1] = arr[j];

j--;

  }

  arr[j + 1] = key;

  }

  }

```

希尔排序

  希尔排序是一种改进的插入排序算法,它通过将相距一定间隔的元素进行插入排序来实现排序。希尔排序的时间复杂度为O(nlogn)。

  Java代码实现:

  ```

public static void shellSort(int[] arr) {

int n = arr.length;

  for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) {

  for (int i = gap; i < n; i++) {

  int temp = arr[i];

int j = i;

  while (j >= gap && arr[j - gap] > temp) {

arr[j] = arr[j - gap];

j -= gap;

}

arr[j] = temp;

}

}

}

  ```

归并排序

  归并排序是一种基于分治思想的排序算法,它通过将数组分成两个子数组,对子数组进行递归排序,然后将两个排好序的子数组合并成一个排好序的数组来实现排序。归并排序的时间复杂度为O(nlogn)www.goldyong99.com九九算法网

  Java代码实现:

  ```

  public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {

  if (left < right) {

  int mid = (left + right) / 2;

  mergeSort(arr, left, mid);

  mergeSort(arr, mid + 1, right);

merge(arr, left, mid, right);

  }

}

  public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right) {

  int[] temp = new int[right - left + 1];

  int i = left;

int j = mid + 1;

  int k = 0;

while (i <= mid && j <= right) {

  if (arr[i] <= arr[j]) {

  temp[k++] = arr[i++];

  } else {

temp[k++] = arr[j++];

  }

  }

  while (i <= mid) {

  temp[k++] = arr[i++];

}

  while (j <= right) {

  temp[k++] = arr[j++];

}

  for (int m = 0; m < temp.length; m++) {

  arr[left + m] = temp[m];

  }

  }

```

快速排序

  快速排序是一种基于分治思想的排序算法,它通过选择一个基准元素,将数组分成两个子数组,其中一个子数组的所有元素都小于于基准元素,另一个子数组的所有元素都大于于基准元素,然后递归地对子数组进行排序来实现排序。快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。

Java代码实现:

  ```

public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {

if (left < right) {

int pivotIndex = partition(arr, left, right);

quickSort(arr, left, pivotIndex - 1);

  quickSort(arr, pivotIndex + 1, right);

  }

}

public static int partition(int[] arr, int left, int right) {

  int pivot = arr[right];

int i = left - 1;

  for (int j = left; j < right; j++) {

  if (arr[j] <= pivot) {

i++;

  int temp = arr[i];

arr[i] = arr[j];

arr[j] = temp;

  }

}

int temp = arr[i + 1];

  arr[i + 1] = arr[right];

arr[right] = temp;

  return i + 1;

  }

  ```

Java排序算法:从简单到复杂(3)

堆排序

  堆排序是一种基于堆的排序算法,它通过将数组建成一个最大堆或最小堆,然后不将堆顶元素与堆底元素换,并重新调整堆来实现排序。堆排序的时间复杂度为O(nlogn)goldyong99.com

  Java代码实现:

  ```

  public static void heapSort(int[] arr) {

  int n = arr.length;

  for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {

  heapify(arr, n, i);

  }

  for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {

int temp = arr[0];

  arr[0] = arr[i];

arr[i] = temp;

heapify(arr, i, 0);

}

  }

public static void heapify(int[] arr, int n, int i) {

  int largest = i;

  int left = 2 * i + 1;

int right = 2 * i + 2;

if (left arr[largest]) {

  largest = left;

  }

  if (right arr[largest]) {

largest = right;

  }

  if (largest != i) {

int temp = arr[i];

arr[i] = arr[largest];

  arr[largest] = temp;

  heapify(arr, n, largest);

  }

  }

  ```

总结

  本文介绍了Java中的七种排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序、希尔排序、归并排序、快速排序和堆排序。这些排序算法的时间复杂度从O(n^2)到O(nlogn)不,可以根实际情况选择合适的算法。在实际应用中,排序算法的效率和稳定都是需考虑的因素。希望本文能够帮助读者更好地理解和应用Java中的排序算法九九算法网www.goldyong99.com

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标签:算法排序
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