排序就是将一组对象按照某种逻辑顺序重新排列的过程。主要关注的排序算法是对数组元素而言的排序算法。排序的目的是使数组正序索引的元素也是正序或逆序的。
相邻两个元素进行比较，前一个小于后一个位置不动，前一个大于后一个，位置互换。
1.BubbleSort-代码呈现
public class BubbleSort {public static void main(String[] args) {int[] a = new int[]{5, 9, 7, 4, 1, 3, 2, 8};
bubble(a);
}
public static void bubble(int[] a) {for(int j = 0; j< a.length - 1; ++j) {for(int i = 0; i< a.length - 1; ++i) {if (a[i] >a[i + 1]) {swap(a, i, i + 1);
}
}
System.out.println("第" + j + "轮冒泡" + Arrays.toString(a));
}
}
public static void swap(int[] a, int i, int j) {int t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}
}代码运行效果：
由上述的方法，可以知道不是程序最优的方式，有以下两种方法可以改进程序的运行效率：
①比较次数是可以逐级递减的，利用外层j不断增长，减少内层循环的比较次数
public static void bubble(int[] a){for (int j = 0; j< a.length-1; j++) {for (int i = 0; i< a.length-1-j; i++) {System.out.println("比较次数"+i);
if (a[i] >a[i + 1]) {swap(a, i, i + 1);
}
}
System.out.println("第"+j+"轮冒泡"+Arrays.toString(a));
}
}
②减少不必要的冒泡次数，判断什么时候数组有序(判断是否发生交换)
public static void bubble(int[] a){boolean swapped=false;//是否发生交换
for (int j = 0; j< a.length-1; j++) {for (int i = 0; i< a.length-1-j; i++) {System.out.println("比较次数"+i);
if (a[i] >a[i + 1]) {swap(a, i, i + 1);
swapped=true;
}
}
System.out.println("第"+j+"轮冒泡"+Arrays.toString(a));
if (!swapped){break;
}
}
}
选择出最小的元素，把最小的元素放在最前面，使数组有序。
SelectionSort-代码呈现public class SelectionSort {public static void main(String[] args) {int[] a={5,3,7,2,1,9,8,4};
selection(a);
}
public static void selection(int[] a){for (int i = 0; i< a.length-1; i++) {//i 代表每轮选择最小元素要交换到的目标索引
int s=i;//代表最小元素的索引
for (int j = s+1; j< a.length; j++) {if(a[s]>a[j]){s=j;
}
}
if(s!=i){swap(a,s,i);
}
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
public static void swap(int[] a,int i,int j){int t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
}以上代码已优化：为减少交换次数，每一轮可以先找最小的索引，在每轮最后再交换元素。
代码运行结果：
①二者平均时间复杂度都是O(n^2)
②选择排序一般要快于冒泡，因为其交换次数少
③但如果集合有序度高，冒泡优于选择
④冒泡属于稳定排序算法，而选择属于不稳定排序
分成未排序和排序区域，从未排序中取一个元素，相互比较，将值插入到空出的排序区域。
InsertSort-代码呈现public class InsertSort {public static void main(String[] args) {int[] a={9,3,7,2,5,8,1,4};
insert(a);
}
public static void insert(int[] a){//i 代表待插入元素的索引
for (int i = 0; i< a.length; i++) {int t=a[i];//代表待插入的元素值
int j=i-1;//代表已排序区域的元素索引
while (j>=0){if(ta[j+1]=a[j];
}else {break;//退出循环，减少比较次数
}
j--;
}
a[j+1]=t;
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
} 优化方式：待插入元素进行比较，遇到比自己小的元素，就代表找到插入位置，无需进行后续比较。
代码运行结果：
①二者平均时间复杂度都是O(n^2)
②大部分情况下，插入都略优于选择
③有序集合插入的时间复杂度为O(n)
④插入属于稳定排序算法，而选择属于不稳定排序。
把间隙相同的元素划为一组，同组中使用插入排序，直到间隙为1时，整体排序完成。
总结 冒泡排序：(升序为例)依次比较数组中相邻两个元素的大小，若a[i]>a[i+1]，则交换两个元素，两两都比较一遍称为一轮冒泡，结果是让大的元素排至最后；重复以上的步骤，直到整个数组有序。
选择排序：(升序为例)将数组分为两个子集，排序的和未排序的，每一轮从未排序的子集中选出最小的元素，放入排序子集中；重复以上步骤，直到整个数组有序。
插入排序：(升序为例)将数组分为两个区域，排序区域和未排序区域，每一轮从未排序区域中取出第一个元素，插入到排序区域(需保证顺序)；重复以上步骤，直到整个数组有序。
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