一概述
在生活中,我们离不开排序。例如在学校站队时,会按照身高顺序进行排队。每一个月考或者期末的成绩都会按照成绩排名次。
在编服务器托管网程学习中,我们也会经常遇到排序的问题。这种排序的场景非常多。例如在开发一个学生管理系统时,需要按照学号的顺序从小到大去排列。当开发一个电商平台时,需要把同类的商品按照价格从低到高进行排序。当开发一款游戏时,需要按照游戏得分从多到少进行排序,排名第一的玩家就是比赛的MVP。
排序看起来简单,但却蕴含着多种多样的算法和思想。那么常用的排序算法都有:
根据时间复杂度的不同,主流的排序算法可以分为3大类:
时间复杂度为O(n^2)的排序算法
冒泡排序
选择排序
插入排序
希尔排序(希尔排序比较特殊,它的性能略优于O(n^2)),但又比不上O(nlogn),所以把它归于本类。
时间复杂度为O(nlogn)的排序算法
快速排序
归并排序
堆排序
时间复杂度为线性的排序算法。
计数排序
桶排序
基数排序
上述都是主流的算法,在算法界里面还存在着五花八门的排序,它们都是基于传统的排序而来的,有些则是脑洞大开,如鸡尾酒排序、猴子排序、睡眠排序等。
此外排序算法还可以根据稳定性,划分为稳定排序和不稳定排序。
即就是:如果值相同的元素在排序后仍然保持着排序前的顺序,则这样的排序算法是稳定的排序;如果值相同的元素,在排序之后打乱了顺序,则这样的排序算法是不稳定的排序。例如下面的例子
在大多数的场景中,值相同的元素谁先谁后都是无所谓的。但是在某些场景中,值相同的元素必须保持原有的顺序。
二 冒泡排序
冒泡排序的英文是bubble sort,它是一种基础的交换排序。
在日常生活中,常见到的汽水,汽水中常常有许多小小的气泡哗啦啦的漂到上面去。这是因为组成小气泡的二氧化碳比水轻,所以小气泡可以一点一点的向上浮动。
而冒泡排序之所以叫冒泡排序,正是因为这种排序算法的每一个元素都可以像小气泡一样,根据自身的大小,一点一点地向着数组地一侧移动。
具体移动的例子如下:
通过上面的图可以看出,元素9作为数列中最大的元素,就像汽水里面的小气泡一样,“漂”到最右侧。
上述就是冒泡排序的第一论。数列最右侧元素9的位置可以认为是有序的区域。有序区域目前只有一个元素。
下面是第2轮排序。
第二轮结束后,数列右侧的有序区有两个元素。
后续的交换和上述一样,就不细说了。
直至第7轮
冒泡排序是一种稳定排序,值相等的元素并不会打乱原本的顺序。由于该排序算法的每一轮都需要遍历元素,总共遍历(元素数量 – 1)轮,所以平均时间复杂度为O(n^2).
public static void sort(int array[]) {
for(int i = 0; i array[j + 1])
{
temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[]{5, 8, 6, 3, 9, 2, 1, 7};
sort(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
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