JDK源码阅读-------自学笔记(八)(数组演示冒泡排序和二分查找)

冒泡排序

算法

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个
• 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数
• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个
• 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较

实例

public static void main(String[] args) {


        // 初始化数组并赋值
        int[] values = {6, 1, 3, 2, 9, 0, 7, 4, 5, 8};

        // 进行从小到大排序
        bubbleSort(values);

        // 打印排序后结果
        System.out.println(Arrays.toString(values));

    }


    /**
     * 冒泡排序
     *
     * @param values 传入的排序数组
     */
    private static void bubbleSort(int[] values) {

        int temp;

        for (int i = 0; i < values.length; i++) {
            for (int j = 0; j < values.length - 1 - i; j++) {
                if (values[j] > values[j + 1]) {
                    temp = values[j];
                    values[j] = values[j + 1];
                    values[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

存在问题

• 当数组数据本身有序的时候,走遍历就会很浪费资源
• 初始化状态下,有序数列是空的
• 判断每一趟是否发生了数组元素的交换，如果没有发生，则说明此时数组已经有序，无需再进行后续趟数的比较了。此时可以中止比较

优化

• 添加标识位判别
  

          // 初始化数组并赋值
          int[] values = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
  
          // 进行从小到大排序
          bubbleSort(values);
  
          // 打印排序后结果
          System.out.println(Arrays.toString(values));
  
      }
  
  
      /**
       * 冒泡排序
       *
       * @param values 传入的排序数组
       */
      private static void bubbleSort(int[] values) {
  
          int temp;
  
          for (int i = 0; i < values.length; i++) {
  
              // 定义一个布尔类型的变量，标记数组是否已达到有序状态
              boolean flag = true;
              for (int j = 0; j < values.length - 1 - i; j++) {
                  if (values[j] > values[j + 1]) {
                      temp = values[j];
                      values[j] = values[j + 1];
                      values[j + 1] = temp;
  
                      //本趟发生了交换，表明该数组在本趟处于无序状态，需要继续比较；
                      flag = false;
                  }
              }
  
              //根据标记量的值判断数组是否有序，如果有序，则退出；无序，则继续循环。
              if (flag) {
                  break;
              }
  
          }
      }

二分查找

算法

• 设数组中的元素从小到大有序地存放在数组(array)中，首先将给定值key与数组中间位置上元素的关键码(key)比较，如果相等，则检索成功
• 否则，若key小，则在数组前半部分中继续进行二分法检索
• 若key大，则在数组后半部分中继续进行二分法检索
• 这样，经过一次比较就缩小一半的检索区间，如此进行下去，直到检索成功或检索失败

实例

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {30, 20, 50, 10, 80, 9, 7, 12, 100, 40, 8};
        // 所要查找的数
        int searchWord = 20;
        //二分法查找之前，一定要对数组元素排序
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        System.out.println(searchWord + "元素的索引：" + binarySearch(arr, searchWord));

    }


    /**
     * 二分查找
     *
     * @param array 传入数组
     * @param value 角标位置
     * @return 查到的数据 位置
     */
    public static int binarySearch(int[] array, int value) {
        int low = 0;
        int high = array.length - 1;
        while (low <= high) {
            int middle = (low + high) / 2;
            if (value == array[middle]) {

                //返回查询到的索引位置
                return middle;
            }
            if (value > array[middle]) {
                low = middle + 1;
            }
            if (value < array[middle]) {
                high = middle - 1;
            }
        }

        //上面循环完毕，说明未找到，返回-1
        return -1;
    }