Java数据结构与算法之冒泡排序、选择排序

冒泡排序

4.1 基本介绍

它重复地走访过要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，如果顺序（如从大到小、首字母从Z到A）错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成。

因为排序的过程中，各元素不断接近自己的位置，如果一趟比较下来没有进行过交换，就说明序列有序，因此要在排序过程中设置一个标志flag判断元素是否进行过交换。从而减少不必要的比较。

4.2 基本实现

冒泡排序规则

• 一共进行数组的大小-1次大的循环
• 每一趟排序的次数在逐渐的减少
• 如果我们发现在某趟排序中，没有发生一次交换，可以提前结束冒泡排序。

4.3 代码实现

public class Sort {

    public static void main(String[] args) {
    	// 构建测试数组
        int[] array = {7,8,4,1,5};
        int[] arr = bubbleSort(array);
        System.out.println("------------------");  
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

	// 算法的具体实现
    public static int[] bubbleSort(int[] arr) {
        boolean flag = false; // 用于判断是否发生数字交换
        for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length-1-i; j++) {
                int temp = 0; // 构建中间变量
                if (arr[j] > arr[j+1]) {
                    flag = true;
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
            if (flag) { // 发生交换，则继续循环
                flag = false;
            }else { // 未发生交换，跳出循环
                break;
            }
        }
        return arr;
    }
}

选择排序

5.1 选择排序思想

5.2 代码实现

public static int[] selectSort(int[] nums) {
        int minIndex = 0;
        int min = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length-1; i++) {
            min = nums[i];
            minIndex = i;
            for (int j = i+1; j < nums.length; j++) {
                if (min > nums[j]) {
                    min = nums[j];
                    minIndex = j;
                }
            }
            if (minIndex != i) {
                nums[minIndex] = nums[i];
                nums[i] = min;
            }
        }
        return nums;
    }

插入排序

6.1 插入排序思路

6.2 代码实现

public static int[] insertSort(int[] nums) {
        int insertNum = 0;
        int insertIndex = 0;
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            insertNum = nums[i]; // 定义待插入的数
            insertIndex = i-1; // 定义搜索的开始索引
            
            // 判断越界情况，以及寻找插入位置
            while (insertIndex >= 0 && insertNum < nums[insertIndex]) {
                nums[insertIndex+1] = nums[insertIndex]; // 将大于待插入数的数后移一位
                insertIndex-- ; // 更新判断的位置
            }
            
            // 已找到比他小的数，则插入位置为这个数的后一个位置
            // 判断条件：insertIndex+1 == 1；实际上与循环一开始定义的第一个搜索位置一致，则判断没有发生插入情况
            if(insertIndex+1 != i]){
            	nums[insertIndex+1] = insertNum;
            }
        }
        return nums;
    }