Java中常用的排序演算法及實作方法詳解

一、選擇排序

選擇排序是一種簡單直覺的排序演算法，無論什麼資料進去都是 O(n²) 的時間複雜度。所以用到它的時候，資料規模越小越好。唯一的好處可能就是不佔用額外的記憶體空間了吧

首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置。

再從剩餘未排序元素中繼續尋找最小（大）元素，然後放到已排序序列的末端。

重複第二步，直到所有元素都排序完畢。

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);
    }

二、冒泡排序

**冒泡排序演算法的原理如下： **

##1.比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。

2.對每一對相鄰元素做同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數字。

3.針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。

4.持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。

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);
    }

三、插入排序

插入排序是指在待排序的元素中，假設前面n-1(其中n>=2)個數字已經是排好順序的，現將第n個數插到前面已經排好的序列中，然後找到合適自己的位置，使得插入第n個數的這個序列也是排好順序的。依照此法對所有元素進行插入，直到整個序列排為有序的過程，稱為插入排序

#

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);
    }

插入排序最佳化

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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