Java資料結構與演算法（二）--簡單排序

阿新 • • 發佈：2020-08-23

1.氣泡排序

氣泡排序就像水中的泡泡從水底升上來，不斷變大一樣。

每次排序將最大的資料冒上來（兩兩比較，將大的交換到後面或前面），最大的數設為已排，再去不斷排序未排序的序列

排序過程可以參考下圖：

程式碼如下：

/**
 * 氣泡排序
  
*/
public class BubbleSort {

    public static int[] sort(int[] arr){
        int len = arr.length;
        int temp;
        for (int i = 1; i < len; i++) {
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < len-i; j++) {
                if(arr[j]>arr[j+1]){
                    temp  
= arr[j+1];
                    arr[j+1]= arr[j];
                    arr[j]=temp;
                    flag = true;
                }
            }
            //可能存在沒到最後一輪就已經排序完的情況
            //設定一個標識，當該輪沒有交換的時候表示排序結束
            if(!flag)break;
            //看下每輪排序後的排序情況
            System.out.println("第"+i+"輪排序後，排序結果：");
            display(arr);

        }
         
return arr;
    }
    
    public static void display(int[] arr){
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,4,7,5,1,2,9,6,8};
        System.out.println("初始資料：");
        display(arr);
        System.out.println("-----------------------------------------");
        arr = sort(arr);
        System.out.println("-----------------------------------------");
        System.out.println("排序完成結果：");
        display(arr);
    }
    
}

執行情況：

回到頂部

1.選擇排序

上個氣泡排序可以發現，每輪排序的時候都要不停的交換資料使最大的數”冒“上來。

選擇排序優化了交換次數，每次找到將待排資料的最小，將它放到最前面，即為最小數與最前面資料的交換，只需移動資料即可

排序過程參考下圖：

程式碼如下：

/**
 * 選擇排序
 */
public class ChoiceSort {

    public static int[] sort(int[] arr){
        int len = arr.length;
        int min = 0;//每輪找到的最小值
        int temp;
        for (int i = 0; i < len-1; i++) {
            //將最小值放在最前面，前面資料不斷有序
            //未排資料範圍不斷縮小
            for (int j = i+1; j < len; j++) {
                if(arr[j]<arr[min]){
                    min = j;
                }
            }

            //將找到的最小值與佇列最前面比較
            if(arr[min]<arr[i]){
                temp = arr[i];
                arr[i] =arr[min];
                arr[min]=temp;
            }

            //看下每輪排序後的排序情況
            System.out.println("第"+i+"輪排序後，排序結果：");
            display(arr);
        }
        return arr;
    }

    public static void display(int[] arr){
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,4,7,5,1,2,9,6,8};
        System.out.println("初始資料：");
        display(arr);
        System.out.println("-----------------------------------------");
        arr = sort(arr);
        System.out.println("-----------------------------------------");
        System.out.println("排序完成結果：");
        display(arr);
    }
}

執行情況：

回到頂部

1.插入排序

接下來將要講我覺得基本排序中最重要的插入排序，它也是快排等高階排序在資料量不大時採用的排序方式

它的思想就是，從待排序列取數，不斷插入已排資料的方式

排序過程參考下圖：

程式碼如下：

/**
 * 插入排序
 */
public class InsertSort {

    public static int[] sort(int[] arr){
        int len = arr.length;
        for (int i = 0; i < len-1; i++) {
            //第1個數據預設有序，從後面開始排序
            int j = i+1;
            //待排資料插入有序序列時，待排資料是一個不斷前移的過程
            //可以直接獲取待排序列，將有序序列後移，達到邊界條件時：j=0 或 待排資料大於等於前面的資料
            //將待排資料插入該位置
            int temp = arr[j];
            while(j>0 && temp<arr[j-1]){//未達到邊界條件，不斷後移，騰出待排資料的位置
                arr[j]=arr[--j];
            }
            arr[j]=temp;

            //看下每輪排序後的排序情況
            System.out.println("第"+(i+1)+"輪排序後，排序結果：");
            display(arr);
        }
        return arr;
    }

    public static void display(int[] arr){
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,4,7,5,1,2,9,6,8};
        System.out.println("初始資料：");
        display(arr);
        System.out.println("-----------------------------------------");
        arr = sort(arr);
        System.out.println("-----------------------------------------");
        System.out.println("排序完成結果：");
        display(arr);
    }
}