Javaでよく使われるソートアルゴリズムと実装方法を詳しく解説

1. 選択ソート

選択ソートはシンプルで直観的なソート アルゴリズムであり、どのようなデータが入力されても、時間計算量は O(n^2;) です。したがって、使用する場合はデータサイズが小さいほど良いです。唯一の利点は、追加のメモリ領域を占有しないことです。

まず、ソートされていないシーケンス内の最小 (大きい) 要素を見つけて、それをソートされたシーケンス。

引き続き、ソートされていない残りの要素から最小 (大きい) 要素を検索し、それをソートされたシーケンスの最後に置きます。

すべての要素が並べ替えられるまで、2 番目の手順を繰り返します。

public static void selectSort(int[] arr) {
        //选择排序
        if(arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int minValueIndex = i;
            for (int j = i+1; j < n; j++) {
                minValueIndex = arr[j] < arr[minValueIndex] ? j : minValueIndex;
            }
            swap(arr,i,minValueIndex);
        }
    }
    public static void swap(int[] arr,int i,int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
    public static void printArray(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
        System.out.println();
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {7,5,1,9,4,2,6};
        printArray(arr);
        selectSort(arr);
        printArray(arr);
    }

2. バブル ソート

**バブル ソート アルゴリズムの原理は次のとおりです: **

1. 隣接するものを比較します。要素。最初のものが 2 番目のものより大きい場合は、両方を交換します。

2. 隣接する要素の各ペアに対して、最初のペアから始めて最後のペアで終わるまで、同じことを行います。この時点では、最後の要素が最大の数値である必要があります。

3. 最後の要素を除くすべての要素に対して上記の手順を繰り返します。

4. 比較する数値のペアがなくなるまで、要素の数を減らしながら上記の手順を繰り返します。

public static void bubbleSort(int[] arr) {
        if(arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        int n = arr.length;
        for (int i = n-1; i >= 0; i--) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                if(arr[j] > arr[j+1]) {
                    swap(arr,j,j+1);
                }
            }
        }
    }
     public static void swap(int[] arr,int i,int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {14,6,3,10,2};
        printArray(arr);
        bubbleSort(arr);
        printArray(arr);
    }

3. 挿入ソート

挿入ソートとは、ソート対象の要素のうち、最初の n-1 (n>=2) を仮定することを意味します。数字はすでに順番に並んでいます。次に、前に配置したシーケンスに n 番目の数字を挿入し、n 番目の数字が挿入されるシーケンスも順番になるように適切な位置を見つけます。シーケンス全体が整うまで、この方法に従ってすべての要素を挿入するプロセスを、挿入ソート

public static void insertSort(int[] arr) {
        if(arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        int n = arr.length;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            int currIndex = i;
            while(currIndex - 1 >= 0 && arr[currIndex-1] > arr[currIndex]) {
                swap(arr,currIndex,currIndex-1);
                currIndex--;
            }
        }
    }

    public static void swap(int[] arr,int i,int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,6,1,5,2};
        printArray(arr);
        insertSort(arr);
        printArray(arr);
    }

挿入ソートの最適化#と呼びます。 ##

public static void insertSort1(int[] arr) {
        if(arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        int n = arr.length;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            for (int j = i-1; j >= 0; j--) {
                if(arr[j] > arr[j+1]) {
                    swap(arr,j,j+1);
                }else {
                    break;
                }
            }
        }
    }

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