【排序】三种简单排序算法（冒泡排序、选择排序、插入排序）

这是我参与8月更文挑战的第19天，活动详情查看：8月更文挑战

冒泡排序

1.两两比较，如果前面的数比后面的大，则交换这两个位置上的数，这样每一轮下来都会确定一个剩余数中最大的数,经过n-1轮排序完成(n为元素个数)

2.最先排序好的是n-1位置上上面的数，然后是n-2…

3.每轮需要比较的数的个数是递减的，因为前面i轮已经排序好i个数这些数不需要进行比较

public class Problem02_BubblingSort {
    public static void bubblingSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) return;
        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {  //n个数需要进行n-1轮
            for (int j = 0; j < i; j++) { //每比较完一轮我们就确定下来一个数的位置，需要比较的次数就-1
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    swap(arr, j, j + 1); //如果左边比右边大就交换两个数的位置
                }
            }
        }
    }

    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

}

选择排序

1.每次从剩余未排好序的数中找到最小的数并把它的索引值给minIndex
2.遍历完一轮后，交换i和minIndex上面的数
3.最先排序好的数是0位置上面的数，然后是1、2…

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

public class Problem03_SelectionSort {
    public static void selectionSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) return;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (arr[j] < arr[minIndex]) { //如果当前数比最小值小就最小值就是当前值
                    minIndex = j;
                }
            }
            swap(arr, i, minIndex);
        }
    }

    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

}

插入排序

1.需要排序的数和左边已经排序好的部分进行比较，如果左边的数比当前的数大，则交换这两个数(一直向左交换移动),直到左边的数不比当前数小或者左边没有数的情况下，移动停止。

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

public class Problem04_InsertionSort {
    public static void  insertionSort(int[] arr){
        //假设当前数以及左边位置以及排好序了
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){//这层循环表示要排序的轮数,并且i表示0-i已经排序好的部分
            for(int j=i;j>=0&&arr[j+1]<arr[j];j--){  //要排序的数为j+1位置上面的数
                swap(arr,j,j+1);
            }
        }
    }
    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
}

时间复杂度

这三种简单排序的时间复杂度都是O(N^2),但是插入排序的性能会比另外两个会好一些，因为它会根据数据状况不同，时间复杂度的表现是不一样的

空间复杂度

这三种简单排序的空间复杂度都是O(1)