• 数据结构系列三:排序算法


    1. 冒泡排序

     最基础排序,一句话总结冒泡排序,对于给定的数组,如果是升序排序,每一趟排序,都会把最大的元素放置在当前趟次的最后位置;

     冒泡排序,只会比较交换两个相邻的元素

     时间复杂度:严格O(N^2) ,和数据无关;

    public static void bubbleSort(int[] arr) {
            if (arr == null || arr.length < 2) {
                return;
            }
            // details O(N^2) Deprecated
            // end is arr.length - 1 because exist of swap i++, prevent out of index error situation happen
            // outer foreach find one max num, and put it at end of arr array
            // inner foreach compare two nums and swap, util to the end of end border
            for (int end = arr.length - 1; end > 0; end--) {
                for (int i = 0; i < end; i++) {
                    swap(arr, i, i + 1);
                }
            }
        }
    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

    2. 选择排序

     最基础排序,一句话总结选择排序,对于给定的数组,如果是升序排序,每次选择最小的元素放置在当前次序的第一个位置;

      时间复杂度:严格O(N^2) ,和数据无关;

    public static void selectionSort(int[] arr) {
            if (arr == null || arr.length < 2) {
                return;
            }
            // details O(N^2) Deprecated
            // first loop: search 0~ N-1, find min num and put it at 0 index
            // second loop: search 1~ N-1,find min num and put it at 1 index
            // until foreach all array
            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
                int minIndex = i;
                for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                    minIndex = arr[j] < arr[minIndex] ? j : minIndex;
                }
                swap(arr, i, minIndex);
            }
        }
    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
            int tmp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = tmp;
        }

    3. 插入排序

    基础排序,类似扑克牌,整体思路如下(升序排)

     1. 从第二个元素开始遍历,即index = 1,1个元素默认有序;

     2. 对于当前元素,如果前一个元素比当前元素小,那么交换,直到前面没有元素;

     3. 每次循环保证当前位置 i 之前的素有元素都是有序的;

    时间复杂度:O(N^2)

     1. 最好情况:如果原始数据是升序,那么插入排序的时间复杂度是O(N),因为每次都不用发生交换动作;

     2. 最坏情况:如果原始数据是逆序,那么插入排序的时间复杂度是O(N^2) ,每次都要进行交换到第一个元素;

    public static void insertSort(int[] arr) {
            if (arr == null || arr.length < 2) {
                return;
            }
            // details
            for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
                int j = i - 1;
                while (j > 0 && arr[j] > arr[j + 1]) {
                    swap(arr, j, j + 1);
                    j--;
                }
            }
        }
    
        private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
            int tmp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = tmp;
        }

    4. 排序

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