• 简单排序


    冒泡排序:

    假设一个数组 int[] array 长度为5,坐标为:[0]、[1]、[2]、[3]、[4] ,每相邻两位数比较。
    第一次比较:[0]与[1]、[1]与[2]、[2]与[3]、[3]与[4] (array[4] 已是最大)
    第二次比较:[0]与[1]、[1]与[2]、[2]与[3]
    第三次比较:[0]与[1]、[1]与[2]
    第四次比较:[0]与[1](array[0] 已是最小)

     1 public class BubbleSort {
     2 
     3     public static void main(String[] args) {
     4 
     5         int[] array = { 1, 65, 48, 9, 5, 2, 33, 6, 45, 88, 11, 2, 59, 4 };
     6 
     7         int c = -1;
     8         //控制次数
     9         for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
    10             //内部两两比较
    11             for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
    12                 if (array[j] > array[j + 1]) {
    13                     c = array[j];
    14                     array[j] = array[j + 1];
    15                     array[j + 1] = c;
    16                 }
    17             }
    18         }
    19 
    20         for (int r : array) {
    21             System.out.println(r);
    22         }
    23     }
    24 
    25 }

    效率:

    在一个10个数据项的数组中,第一次排序时要进行 9 次比较,第二次排序进行 8 次比较 。。。。 直到最后一次进行 1 次比较,那么次数为:
    9 + 8 + 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 = 45,假设数组的长度为 N , 那么:
    (N-1) + (N-2) + (N-3) + (N-4) + ...... + 1 = N * (N-1) / 2 ( 约成  N2
    假设每次大概只有一半的数据需要交换,那么交换的次数为:N2 / 4

    在大O表示法中,忽略了 2 和 4 , 那么意味着比较和交换的次数都为 N2 ,认为冒泡排序需要O(N2) 时间级别。

    类似冒泡的一种排序

    1     for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    2         for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
    3         if (array[i] > array[j]) {
    4             c = array[i];
    5             array[i] = array[j];
    6             array[j] = c;
    7         }
    8         }
    9     }


    选择排序:

    排序从左开始,记录下最矮数值的坐标,在第一轮之中做了(N-1)次的比较之后,已经记录下最矮数值的坐标,再与其坐标的数值与最左边的数值进行交换。
    也就是每一轮的比较,都只做 1 次交换。

     1 public class SelectSort {
     2 
     3     public static void main(String[] args) {
     4     int[] array = { 1, 65, 48, 9, 5, 2, 33, 6, 45, 88, 11, 2, 59, 4 };
     5 
     6     int c;
     7     int min ;
     8     for (int i = 0; i < array.length -1 ; i++) {
     9         min = i;
    10         for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
    11         if (array[j] < array[min]) {
    12             min = j;
    13         }
    14         }
    15         c = array[min];
    16         array[min] = array[i];
    17         array[i] = c;
    18     }
    19 
    20     for (int r : array) {
    21         System.out.println(r);
    22     }
    23     }
    24 
    25 }

     效率:

    与冒泡排序执行了相同次数的比较:N * (N-1) / 2,但交换次数只进行不到 N 次,当 N 值很大时,比较次数是主要的,所以结论是选择排序与冒泡排序一样运行了 O(N2)时间,但是选择排序无疑是更快的,因为交换次数少。

    插入排序:

    局部有序:在冒泡和选择排序中是不会出现的,在这两种算法中,一组数据项在某一时刻是完全有序,在插入排序中,一组数据仅仅是局部有序。
    在队伍之中有一个标记的成员,在这个标记成员的左边的所有成员都是局部有序,意味着这一部分成员是按照顺序的(从小到大,标记成员是最大的)。
    标记往右移,新的标记成员 temp 与左边一位(局部有序中最大的成员)M 比较,如果temp 比 它小,则 M 放到新标记的位置(原temp的位置),之后temp 再与左边第二位成员比较。。。如此下去,如果找到temp 与比较的值大的话,就放在该比较值右边的位置。

     1 public static void insert() {
     2     int[] array = { 1, 65, 48, 9, 5, 2, 33, 6, 45, 88, 11, 2, 59, 4 };
     3     int in, out;
     4     for (out = 1; out < array.length; out++) {
     5         int temp = array[out];
     6         in = out;
     7         while (in > 0 && array[in - 1] >= temp) {
     8           array[in] = array[in - 1];
     9           in--;
    10         }
    11         array[in] = temp;
    12     }
    13 }

    插入排序效率:
    第一趟排序:最多一次,第二趟:最多两次。。。。。最后一趟,最多N-1次。
    1 + 2 + 3 + 4 + ...... + (N-1) = N*(N-1)/2
    平均只有一半数据真的进行比较,那么 N*(N-1)/4
    插入排序算法仍然需要O(N2)的时间,复制的次数大致等于比较的次数。然而,一次复制(插入)与一次交换(冒泡、选择)的时间耗费不同,所以一般情况下,它要比冒泡排序快一倍,比选择排序还快一些。

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