排序算法 | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 7 天

排序算法种类：

• 比较类排序：通过比较来决定元素间的相对次序，由于其时间复杂度不能突破O(nlogn)，因此也称为非线性时间比较类排序。
• 非比较类排序：不通过比较来决定元素间的相对次序，它可以突破基于比较排序的时间下界，以线性时间运行，因此也称为线性时间非比较类排序。

经典排序算法：

1.冒泡排序：

简介： 冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

流程：

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个；
• 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数；
• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；
• 重复步骤1~3，直到排序完成。

代码：

public static void bubblesort(int[] nums) {
    int len = nums.length;
    // 确定结束位置
    for (int i = len; i >= 0; i--) {
        // 遍历所有位置上的值
        boolean isSwap = false;
        for (int j = 0; j < i - 1; j++) {
            if (nums[j] > nums[j + 1]) {
                // 可以换
                isSwap = true;
                int temp = nums[j];
                nums[j] = nums[j + 1];
                nums[j + 1] = temp;
            }
        }
        if (isSwap == false) {
            // 说明在上面一次遍历元素时，没有发生过交换，我们直接停掉算法就好了
            break;
        }
    }
}

2.插入排序

插入排序（Insertion-Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：

• 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；
• 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；
• 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
• 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；
• 将新元素插入到该位置后；
• 重复步骤2~5。

代码：

public static void insertionsort(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        // 选取要确定位置的元素
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            // 遍历前面的所有元素，确定要插入的位置
            for (int j = i; j > 0; j--) {
                if (nums[j] < nums[j - 1]) {
                    int temp = nums[j];
                    nums[j] = nums[j - 1];
                    nums[j - 1] = temp;
                }
            }
        }
    }