Java面试必备：四种排序算法解析

本文主要介绍了面试中常用的四种排序算法，包括冒泡排序、快速排序、选择排序和插入排序，这些都是Java编程中基础且重要的算法。 1. **冒泡排序** (Bubble Sort) 冒泡排序是一种简单的排序算法，其基本思想是通过重复遍历待排序的序列，依次比较相邻元素并交换位置，使较大的元素逐渐“冒泡”到序列末尾。时间复杂度为O(n^2)。在Java中，冒泡排序的实现包括一个外层循环控制排序的轮数，以及一个内层循环用于比较和交换元素。如果在某一轮遍历中没有发生交换，说明序列已经有序，可以提前结束排序。 ```java public void bubbleSort(int[] nums) { // ... } ``` 2. **快速排序** (Quick Sort) 快速排序是一种高效的排序算法，它采用分治策略。首先选择一个基准元素，然后通过一次遍历来将数组分为两部分，使得一部分的所有元素都小于或等于基准，另一部分的所有元素都大于基准。再对这两部分递归进行快速排序。时间复杂度平均为O(nlogn)，最坏情况下为O(n^2)。Java实现中，快速排序包含一个主函数`quickSort()`和一个内部的`partition()`函数来完成分割操作。 ```java public void quickSort(int[] nums, int l, int r) { // ... } private int partition(int[] nums, int l, int r) { // ... } ``` 3. **选择排序** (Selection Sort) 选择排序每次找到剩余未排序序列中的最小元素，然后将其与未排序序列的第一个元素交换，以此类推。时间复杂度为O(n^2)。Java实现中，选择排序通过两个循环，外层循环控制遍历未排序的元素，内层循环用于找到当前未排序部分的最小元素。 ```java public void selectSort(int[] nums) { // ... } ``` 4. **插入排序** (Insertion Sort) 插入排序将当前元素与已排序的序列进行比较，找到合适的位置插入，确保插入后序列仍然有序。时间复杂度为O(n^2)。在Java中，插入排序通过遍历数组，将每个元素与已排序的部分进行比较并调整位置。 ```java public void insertSort(int[] nums) { // ... } ``` 这四种排序算法各有特点，冒泡排序简单但效率较低，快速排序和插入排序在大部分情况下效率较高，选择排序则在所有情况下都有固定的O(n^2)时间复杂度。在面试时，理解这些排序算法的工作原理，掌握它们的时间复杂度和适用场景，是展示编程基础和问题解决能力的重要方式。