算法1 七大排序之:冒泡排序和快速排序

排序是我们生活中经常会面对的问题。同学们做操时会按照从矮到高排列;老师查看上课出勤情况时,会按学生学号顺序点名;高考录取时,会按成绩总分降序依次录取等。排序是数据处理中经常使用的一种重要的运算,它在我们的程序开发中承担着非常重要的角色。

排序分为以下四类共七种排序方法:

交换排序:

  ① 冒泡排序 
  ② 快速排序

选择排序:

  ③ 直接选择排序 
  ④ 堆排序

插入排序:

  ⑤ 直接插入排序 
  ⑥ 希尔排序

合并排序:

  ⑦ 合并排序

这篇文章主要总结的是交换排序(即冒泡排序和快速排序),交换排序的基本思想是:两两比较待排序元素,如果发现两个元素的次序相反时即进行交换,直到所有元素都没有反序时为止。我会从以下几个方面进行总结:

1、冒泡排序及算法实现

2、快速排序及算法实现

3、冒泡排序VS快速排序

1、冒泡排序及算法实现

什么是冒泡排序呢?冒泡排序是一种简单的排序方法,它的基本思想是:通过相邻两个元素之间的比较和交换,使较大的元素逐渐从前面移向后面(升序),就像水底下的气泡一样逐渐向上冒泡,所以被称为“冒泡”排序。冒泡排序的最坏时间复杂度为O(n2),平均时间复杂度为O(n2)

下面以一张图来展示冒泡排序的全过程,其中方括号内为下一轮要排序的元素,方括号后面的第一个元素为本轮排序浮出来的最大元素。

1-1、示意图

算法1 七大排序之:冒泡排序和快速排序

1-2、代码

冒泡排序算法的代码实现:

BubbleSort.Java

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] list = {36, 28, 45, 13, 67, 37, 18, 56};
        System.out.println("************冒泡排序************");
        System.out.println("排序前:");
        display(list);

System.out.println("排序后:");
        bubbleSort(list);
        display(list);
    }

/**
    * 遍历打印
    */
    public static void display(int[] list) {
        System.out.println("********展示开始********");
        if (list != null && list.length > 0) {
            for (int num :
                    list) {
                System.out.print(num + " ");
            }
            System.out.println("");
        }
        System.out.println("********展示结束********");
    }

/**
    * 冒泡排序算法
    */
    public static void bubbleSort(int[] list) {
        int temp;
        // 做多少轮排序(最多length-1轮)
        for (int i = 0; i < list.length - 1; i++) {
            // 每一轮比较多少个
            for (int j = 0; j < list.length - 1 - i; j++) {
                if (list[j] > list[j + 1]) {
                    // 交换次序
                    temp = list[j];
                    list[j] = list[j + 1];
                    list[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

测试结果:

算法1 七大排序之:冒泡排序和快速排序

2、快速排序及算法实现 

快速排序(Quick Sort) 是对冒泡排序的一种改进方法,在冒泡排序中,进行元素的比较和交换是在相邻元素之间进行的,元素每次交换只能移动一个位置,所以比较次数和移动次数较多,效率相对较低。而在快速排序中,元素的比较和交换是从两端向中间进行的,较大的元素一轮就能够交换到后面的位置,而较小的元素一轮就能交换到前面的位置,元素每次移动的距离较远,所以比较次数和移动次数较少,速度较快,故称为“快速排序”。

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