JAVA排序算法整理:冒泡、选择、插入排序
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更新于2024-08-01
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"JAVA经典算法收集整理"
这篇文章主要介绍了三种经典的Java排序算法:冒泡排序、选择排序和插入排序。这些算法是计算机科学基础中的重要组成部分,尤其在数据结构和算法的学习中占据着核心地位。
1. **冒泡排序(Bubble Sort)**
冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历待排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经过交换慢慢“浮”到数列的顶端,就像水中的气泡最终会上浮到水面一样。
```java
void bubbleSort(int[] numlist) {
int temp;
for (int j = 1; j < numlist.length; j++) {
for (int i = 0; i < numlist.length - j; i++) {
if (numlist[i] > numlist[i + 1]) {
temp = numlist[i + 1];
numlist[i + 1] = numlist[i];
numlist[i] = temp;
}
}
}
}
```
2. **选择排序(Selection Sort)**
选择排序的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。选择排序是不稳定的排序方法。
```java
void selectionSort(int[] numlist) {
int temp;
for (int i = 0; i < numlist.length - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < numlist.length; j++) {
if (numlist[i] > numlist[j]) {
temp = numlist[j];
numlist[j] = numlist[i];
numlist[i] = temp;
}
}
}
}
```
3. **插入排序(Insertion Sort)**
插入排序的工作方式是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。
```java
void insertSort(int[] numlist) {
int temp, in, out;
for (int i = 1; i < numlist.length; i++) {
temp = numlist[i];
in = i;
while (in > 0 && numlist[in - 1] > temp) {
numlist[in] = numlist[in - 1];
in--;
}
numlist[in] = temp;
}
}
```
这三种排序算法各有优缺点。冒泡排序的时间复杂度为O(n²),适用于小规模或基本有序的数组;选择排序的时间复杂度同样为O(n²),但其交换次数较少,适合对稳定性要求不高的场景;插入排序在最好的情况下(已排序数组)时间复杂度为O(n),但在最坏的情况下(逆序数组)也是O(n²),所以它的性能介于冒泡排序和选择排序之间。了解和掌握这些基础排序算法有助于理解更高级的排序算法,如快速排序、归并排序等,并能为解决实际问题提供基础。
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