Java排序算法科普

排序是计算机科学中最基本也是最常用的操作之一。排序算法可以将一组无序的数据按照一定的顺序进行排列,使得查找和其他操作更加高效。在Java中,有多种排序算法可供选择。本文将介绍几种常见的Java排序算法,并提供相应的代码示例。

冒泡排序(Bubble Sort)

冒泡排序是一种简单直观的排序算法,它重复地扫描待排序的元素,比较相邻两个元素的大小,若顺序错误则交换它们,直到整个序列有序为止。这种排序算法的平均时间复杂度为O(n^2)。

下面是冒泡排序的Java实现代码:

public class BubbleSort {
    public static void bubbleSort(int[] array) {
        int n = array.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    // 交换array[j]和array[j+1]
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
        bubbleSort(array);
        System.out.println("排序结果:");
        for (int num : array) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

插入排序(Insertion Sort)

插入排序是一种简单直观的排序算法,它将数组分为已排序和未排序两个部分,每次将未排序部分的第一个元素插入到已排序部分的适当位置,直到整个数组有序。这种排序算法的平均时间复杂度也为O(n^2)。

下面是插入排序的Java实现代码:

public class InsertionSort {
    public static void insertionSort(int[] array) {
        int n = array.length;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            int key = array[i];
            int j = i - 1;
            while (j >= 0 && array[j] > key) {
                array[j + 1] = array[j];
                j--;
            }
            array[j + 1] = key;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
        insertionSort(array);
        System.out.println("排序结果:");
        for (int num : array) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

快速排序(Quick Sort)

快速排序是一种常用的排序算法,它通过选择一个基准元素,将数组分为两部分,并对这两部分分别进行排序,最后将排序好的部分合并。这种排序算法的平均时间复杂度为O(nlogn)。

下面是快速排序的Java实现代码:

public class QuickSort {
    public static void quickSort(int[] array, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int pivotIndex = partition(array, low, high);
            quickSort(array, low, pivotIndex - 1);
            quickSort(array, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    public static int partition(int[] array, int low, int high) {
        int pivot = array[high];
        int i = low - 1;
        for (int j = low; j < high; j++) {
            if (array[j] < pivot) {
                i++;
                // 交换array[i]和array[j]
                int temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
        // 交换array[i+1]和array[high]
        int temp = array[i + 1];
        array[i + 1] = array[high];
        array[high] = temp;

        return i + 1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
        quickSort(array, 0, array.length - 1);
        System.out.println("排序结果:");