手撕十大排序算法①—

文章目录

冒泡排序
选择排序
插入排序
希尔排序
归并排序

代码中有关键点注解。

冒泡排序

class Bub {public static int[] bub(int[] sourceArray) throws Exception {// 对 arr 进行拷贝，不改变参数内容int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);for (int i = 1; i < arr.length; i ++) {// 设定一个标记，若为true，则表示此次循环没有进行交换，也就是待排序列已经有序，排序已经完成boolean flag = true;for (int j = 0; j < arr.length - i; j ++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;flag = false;}}if (flag)   break;}return arr;}
}

冒泡排序的思想用上图来表达最合适不过。
关键点如下（设数组长度为n）：

总共比较n - 1次
每次比较的次数都比上次少一次
- 为什么呢？
- 因为每次比较都能找到一个最大值放到最后面，这个数是没有必要参与接下来的比较的
优化：设置一个flag
- 如果那次比较位置没有发生改变说明已经有序，可以提前结束排序

选择排序

class Select {public static int[] select(int[] sourceArray) throws Exception {int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);// 总共要经过 N-1 轮比较for (int i = 0; i < arr.length - 1; i ++) {int min = i;// 每轮需要比较的次数为 N-ifor (int j = i + 1; j < arr.length; j ++) {if (arr[j] < arr[min]) {// 记录目前能找到的最小值元素的下标min = j;}}// 将找到的最小值和i位置所在的值进行交换if (i != min) {int tmp = arr[i];arr[i] = arr[min];arr[min] = tmp;}}return arr;}
}

选择排序思想就如上图
它并不同于冒泡排序的两两的比较
而是做记录
- 第一次，遍历全部，用最后一个位置与最小值位置交换
- 如此，则最大值确定在数组最后一个位置
- 接下来同理
- 每次都可以比上次少遍历一个值，少遍历的值是已经确定位置的值

插入排序

class Insert {public  int[] insert(int[] sourceArray) throws Exception {// 对arr进行拷贝，不改变参数内容int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);// 从下标为1的元素开始选择合适的位置插入，因为下标为0的只有一个元素，默认是有序的for (int i = 1; i < arr.length; i ++) {// 记录要插入的数据int tmp = arr[i];// 从已经排序的序列的最右边的开始比较，找到比其小的数int j = i;while (j > 0 && tmp < arr[j - 1]) {arr[j] = arr[j - 1];j --;}// 存在比其小的数,插入if (j != i)arr[j] = tmp;}return arr;}
}

这种解法的关键在于

从无序的数组中拿值放到有序数组的对应位置
怎么个意思呢？
- 首先默认第一个有序（毋庸置疑，就一个值，咋说都是有序的）
- 从第二个开始
- 如果大于第一个，则保持原位，否则跟下标为一的值交换位置
- 这个时候，原数组的前两个就有序的
  - 所以有序数组长度加一，无序数组长度减一（ps：有序，无序数组是逻辑概念）
- 往下同理

希尔排序

希尔排序的优化点在于步长的确定
我这里就简单的按照 /2 来做

class Shell {// 希尔排序，针对有序序列在插入时采用交换法public int[] func1(int[] sourceArray) throws Exception {int length = sourceArray.length;int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, length);for (int gap = length/2; gap > 0; gap /= 2) {for (int i = gap; i < length; i ++) {int j = i;while (j - gap >= 0 && arr[j] < arr[j - gap]) {swap(arr, j, j - gap);// 这一步意味深长，就是通过这一步进行同组内比较的j -= gap;}}}return arr;}// 希尔排序，针对有序序列在插入时采用移动法public int[] func2(int[] sourceArray) throws Exception {int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);int length = sourceArray.length;for (int gap = length / 2; gap > 0; gap /= 2) {for (int i = gap; i < length; i ++) {int j = i;int tmp = arr[j];if (arr[j] < arr[j - gap]) {// 移动faarr[j] = arr[j - gap];j -= gap;}arr[j] = tmp;}}return arr;}public void swap(int[] arr, int a, int b){arr[a] = arr[a] + arr[b];arr[b] = arr[a] - arr[b];arr[a] = arr[a] - arr[b];}
}

如上就是希尔思想根本

所以首先确认步长，这里以 len/2 为例
之后每次都是 /2/2的，整个数组变化浮动就会逐渐平缓
需要注意的点在于：
- for (int i = gap; i < length; i ++)这个语句
- 我们可以看到每次步长发生改变之后，都是先比较一组内前面的两个数，然后是中间的，中间的比完之后会继续跟最前面的作比较。后面的同理
在比较上，有两种方法：
- 一是交换，两两交换
- 二是移动
  - 记录当前位置，然后与前面数的比较过程中，如果发现前面的数更大，则把前面的复制到后面去，一直往前比较，同理。结束的时候，判断最初记录的位置如果发生了变化，则把最初位置的值放到指定位置。

归并排序

class Merge {// 递归版public int[] func1(int[] sourceArray) throws Exception {int length = sourceArray.length;int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, length);if (length < 2)return arr;int mid = (int) Math.floor(length / 2);int[] left = Arrays.copyOfRange(arr, 0, mid);int[] right = Arrays.copyOfRange(arr, mid, length);return merge(func1(left), func1(right));}protected int[] merge(int[] left, int[] right) {int[] result = new int[left.length + right.length];int i = 0;while (left.length > 0 && right.length > 0) {if (left[0] <= right[0]) {result[i++] = left[0];left = Arrays.copyOfRange(left, 1 ,left.length);} else {result[i++] = right[0];right = Arrays.copyOfRange(right, 1, right.length);}}while (left.length > 0) {result[i++] = left[0];left = Arrays.copyOfRange(left, 1, left.length);}while (right.length > 0) {result[i++] = right[0];right = Arrays.copyOfRange(right, 1, right.length);}return result;}// 进阶版本public void fun2(int[] sourceArray) {Fun2.sort(sourceArray);}static class Fun2 {public static void sort(int []arr){//在排序前，先建好一个长度等于原数组长度的临时数组，避免递归中频繁开辟空间int []temp = new int[arr.length];sort(arr,0,arr.length-1,temp);}private static void sort(int[] arr,int left,int right,int []temp){if(left<right){int mid = (left+right)/2;sort(arr,left,mid,temp);//左边归并排序，使得左子序列有序sort(arr,mid+1,right,temp);//右边归并排序，使得右子序列有序merge(arr,left,mid,right,temp);//将两个有序子数组合并操作}}private static void merge(int[] arr,int left,int mid,int right,int[] temp){int i = left;//左序列指针int j = mid+1;//右序列指针int t = 0;//临时数组指针while (i<=mid && j<=right){if(arr[i]<=arr[j]){temp[t++] = arr[i++];}else {temp[t++] = arr[j++];}}while(i<=mid){  //将左边剩余元素填充进temp中temp[t++] = arr[i++];}while(j<=right){    //将右序列剩余元素填充进temp中temp[t++] = arr[j++];}t = 0;//将temp中的元素全部拷贝到原数组中// 通过条件做到只拷贝部分数据过去while(left <= right){arr[left++] = temp[t++];}}}
}

上面用到两种方法，其实是一种，但是第二种是第一种的进阶版本，更高级。
高级在哪呢？

没有开辟多余空间，而是通过下标的方式进行操作
代码更优雅
重点就是分和治
分：
- sort函数就是用来分的
- 一直分到只剩一个
- 这样两个数组进行合
- 回溯到上一步，同理操作
- 整个代码都是这个思路
- 是属于偏难的题
它的治也是极为巧妙
通过提前开辟的空间来传递存储
代码很优雅，不错不错

这道题解有着很精彩的思路，很赞，值得时常回顾

手撕十大排序算法①——思路讲解相关推荐

手撕十大排序算法②——思路讲解
文章目录快速排序堆排序计数排序桶排序基数排序快速排序我这里只讲解单轴快排,优化版则是双轴快排,思想是一样的. class Quick {// 单轴快排public int[] signa ...
面试官：手撕十大排序算法，你会几种？
作者: C you again,从事软件开发努力在IT搬砖路上的技术小白公众号: [C you again],分享计算机类毕业设计源码.IT技术文章.游戏源码.网页模板.程序人生等等.公众号回复 ...
实现时间排序_面试官：手撕十大排序算法，你会几种？
推荐阅读: 去面试大厂被 Kafka 虐了,后悔没有早点看到这份Kafka手写笔记面试阿里,京东,百度,快手归来,三年Java开发总结了这些经验阿里,字节,腾讯,面试题都涵盖了,这一份Java面试 ...
万字详解|手撕 9大排序算法！
0. 前言大家好,我是多选参数的程序锅,一个正在捣鼓操作系统.学数据结构和算法以及 Java 的失业人员.数据结构和算法我已经学了有一段日子了,最近也开始在刷 LeetCode 上面的题目了,但是自 ...
这或许是东半球分析十大排序算法最好的一篇文章
作者 | 不该相遇在秋天转载自五分钟学算法(ID:CXYxiaowu) 前言本文全长 14237 字,配有 70 张图片和动画,和你一起一步步看懂排序算法的运行过程. 预计阅读时间 47 分钟,强 ...
中希尔排序例题代码_【数据结构与算法】这或许是东半球分析十大排序算法最好的一篇文章...
码农有道历史文章目录(请戳我) 关于码农有道(请戳我) 前言本文全长 14237 字,配有 70 张图片和动画,和你一起一步步看懂排序算法的运行过程. 预计阅读时间 47 分钟,强烈建议先收藏然后 ...
【数据结构与算法】这或许是东半球分析十大排序算法最好的一篇文章
原地址:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNTc4NTEwOQ==&mid=2247486981&idx=1&sn=c63cd080be ...
这或许是东半球讲十大排序算法最好的一篇文章
作者 | 不该相遇在秋天责编 | 程序员小吴 ## 冒泡排序冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一,从序列的一端开始往另一端冒泡(你可以从左往右冒泡,也可以从右往左冒泡,看心情),依次比较相邻的两个 ...
「干货总结」程序员必知必会的十大排序算法
点击上方好好学java ,选择星标公众号重磅资讯.干货,第一时间送达今日推荐:硬刚一周,3W字总结,一年的经验告诉你如何准备校招! 个人原创100W+访问量博客:点击前往,查看更多绪论身 ...

手撕十大排序算法①——思路讲解

文章目录

冒泡排序

选择排序

插入排序

希尔排序

归并排序

手撕十大排序算法①——思路讲解相关推荐

最新文章

热门文章