一 冒泡排序
存在含有n个元素的数组,每一趟对相邻的两个元素进行大小判断,大的放到后面,这样一趟下来,最大的元素将放到最后,此时,最后的元素固定不动,第二趟再继续循环前面的n-1个元素,循环n趟后,整个数组排序完成
循环次数 | 比较次数 |
1 | n-1 |
2 | n-2 |
… | … |
n-1 | 1 |
从比较次数可以看得出总共比较次数为:(n-1)+(n-2)+···+1= n(n-1)/2,是一个等差数列求和公式,可以看出时间复杂度为O(N^2),额外开辟的空间就一个变量int temp,而且每次交换后,都会释放,所以额外空间复杂度是O(1),是一个稳定性排序
代码
public static void bubbleSort(int[] arr) {
//如果数组为空,或者数组长度小于2,则不需进行排序
if(arr==null || arr.length<2){
return;
}
//开始冒泡排序
for (int end = arr.length - 1; end > 0; end--) {
for (int i = 0; i < end; i++) {
//在循环的过程中,如果当前的数大于后面的数,则进行交换
if (arr[i] > arr[i + 1]) {
swap(arr, i, i + 1);
}
}
}
}
//交换元素位置
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
二 选择排序
1.存在n个元素的数组
2.第一趟从n个元素中找到最小的值放到索引为0的位置
3.第二趟从n-1个元素中找到最小的值放到索引为1的位置
循环往复,直到循环结束
第一趟比较n-1次,第二趟比较n-2次,又是一个等差数列,时间复杂度为O(N^2),额外空间复杂度O(1),不稳定性排序
代码
//选择排序
public static void SelectionSort(int[] arr) {
//如果数组为空或者长度小于2的话,就没必要排序,直接退出方法
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
//开始选择排序
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
//初始化最小值索引
int minIndex = i;
//这一步循环是计算出最小值所在的索引
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
//将最小值交换到索引i所在的位置
swap(arr, i, minIndex);
}
}
//交换元素
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
三 插入排序
1.第一次保证0-1位置的元素有序(比较索引0和索引1的位置)
2.第二次保证0-2位置的元素有序(拿索引为2的元素与前面的元素比较)
循环往复,直到保证0-(n-1)位置的元素有序
第一次比较1次,第二次比较2次,第三次比较3次,又是一个等差数列,时间复杂度可以判断为O(N^2),额外空间复杂度O(1),稳定性排序
代码
public static void insertionSort(int[] arr) {
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
//这一步循环是保证0-i位置的元素有序
for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
swap(arr, j, j + 1);
}
}
}
}
//交换元素
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = arr[i];
}