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QUESTION:八大排序:Java實現八大排序及算法復雜度分析

ANSWER:

一：冒泡排序

1.算法分析

2.時間復雜度分析

3.代碼

二：選擇排序

1.算法分析

2.時間復雜度分析

3.代碼

三：插入排序

1.算法分析

2.時間復雜度分析

3.代碼

四：歸并排序

1.算法分析

2.時間復雜度分析

3.代碼

五：堆排序

1.算法分析

2.時間復雜度分析

3.代碼

六：快速排序

1.算法分析

2.時間復雜度分析

3.代碼

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QUESTION:八大排序:Java實現八大排序及算法復雜度分析

ANSWER:

一：冒泡排序

1.算法分析

冒泡排序是對于一個數組，從第一個數開始，與下一個數進行比較，大的冒后面，小的冒前面，相鄰元素依次比較，完成一次循環，繼續下一次循環，直至數組有序。

圖示：

2.時間復雜度分析

由于冒泡排序是兩層for循環，所以T=O(n^2)。

3.代碼

*** 冒泡排序*/ public class BubbleSort {public static void swap(int[] arr, int i, int j) {int tmp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = tmp;}/*** 比較相鄰元素大小，每次縮減一* @param arr*/public static void bubbleSort(int []arr){if (arr==null){return;}for (int i = arr.length-1; i >0 ; i--) {for (int j = 0; j <i ; j++) {if (arr[j]>arr[j+1]){swap(arr,j,j+1);}}}} }

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二：選擇排序

1.算法分析

選擇排序是選擇數組第一個元素假設為最小元素，與后面的所以元素比較，比其它元素大就交換位置，完成一次循環就從第二個元素開始依次上述過程比較，直至數組有序。

圖示：

2.時間復雜度分析n^

由于選擇排序兩層for循環，所以T=O(n^2)。

3.代碼

/*** 選擇排序*/ public class SelectionSort {public static void swap(int[] arr, int i, int j) {int tmp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = tmp;}/*** 假設第一個值為最小元素，每次循環與后一個元素比較找到最小元素* @param arr*/public static void selectionSort(int []arr){if (arr==null){return;}for (int i = 0; i <arr.length-1 ; i++) {int min=i;for (int j = i+1; j <arr.length ; j++) {min=arr[j]<arr[min]?j:min;}swap(arr,i,min);}} }

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三：插入排序

1.算法分析

插入排序是從數組第二個元素開始，找前面的數，比較大小，如果前面的數大，就交換位置，然后繼續向前比較，。每次從第幾個元素開始遍歷時都把較小的元素插入到該元素前面，使其前面數組有序，完成一次循環，繼續循環下一個元素直至數組有序。

圖示：

2.時間復雜度分析

由于插入排序兩層for循環，T=O(n^2)。

3.代碼

public class InsertionSort {public static void swap(int[] arr, int i, int j) {int tmp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = tmp;}public static void insertionSort(int []arr){if (arr==null){return;}for (int i = 1; i <arr.length ; i++) {for (int j = i-1; j>=0&&arr[j]>arr[j+1]; j--) {swap(arr,j,j+1);}}} }

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四：歸并排序

1.算法分析

歸并排序是利用二分的思想，不斷的將數組進行分割為兩部分，依次比較每部分的最小元素，將最小的元素放入輔助數組，直到所有元素都插入數組，完成排序。

圖示：

2.時間復雜度分析

由于歸并排序是合并的思想，所有T=O(n*logn)。

3.代碼

public class MergeSort {/*** 將數組分段排序插入，然后歸并排序* @param arr* @param l* @param m* @param r*/public static void merge(int []arr,int l,int m,int r){int []help=new int[r-l+1];int i=0;int p1=l;int p2=m+1;while (p1<=m&&p2<=r){help[i++]=arr[p1]<=arr[p2]?arr[p1++]:arr[p2++];}while (p1<=m){help[i++]=arr[p1++];}while (p2<=r){help[i++]=arr[p2++];}for (int j = 0; j <help.length ; j++) {arr[j+l]=help[j];}}/*** 遞歸進行分段歸并* @param arr* @param l* @param r*/public static void mergeSort(int []arr,int l,int r){if (l>=r){return;}int mid=((r-l)>>1)+l;mergeSort(arr,l,mid);mergeSort(arr,mid+1,r);merge(arr,l,mid,r);}/*** 數組歸并排序*/public static void mergeSort(int []arr){if (arr==null){return;}mergeSort(arr,0,arr.length-1);} }

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五：堆排序

1.算法分析

堆排序的思想是根據二叉樹的大根堆和小根堆的概念形成，首先依照數組建立大根堆，之后為了防止某一個元素的變化而引起整個大根堆的變化，建立一個修改二叉樹為大根堆的方法，該數組保持大根堆的排序。之后交換大根堆元素，得到有序數組。

圖示：

2.時間復雜度分析

堆排序建立大根堆的過程，T=O(n*logn)。

3.代碼

/*** 堆排序，大根堆，小根堆*/ public class HeapSort{/*** 建立大根堆，當孩子結點大于根結點進行交換，沒有進行左右孩子結點的比較* @param arr* @param index*/public static void heapInsert(int []arr,int index){while(arr[index]>arr[(index-1)/2]){swap(arr,index,(index-1)/2);index=(index-1)/2;}}/*** 修改數組為大根堆* @param arr* @param index* @param size*/public static void heapModifiy(int []arr,int index,int size){int left=2*index+1;while(left<size){//兄弟之間結點排序int largest=arr[left+1]>arr[left]&&(left+1)<size?left+1:left;//孩子結點與根結點進行比較largest=arr[index]>arr[largest]?index:largest;if (largest==index) {break;}swap(arr,index,largest);index=largest;left=2*index+1;}}/*** 堆排序* @param arr*/public static void heapSort(int []arr){if (arr==null||arr.length==0) {return;}for (int i=0;i<arr.length ;i++ ) {heapInsert(arr,i);}int size=arr.length;swap(arr,0,--size);while(size>0){heapModifiy(arr,0,size);swap(arr,0,--size);}}public static void swap(int[] arr, int i, int j) {int tmp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = tmp;} }

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六：快速排序

1.算法分析

快速排序的基本思想是有荷蘭國旗問題的相似，先是隨機產生一個范圍進行數組的劃分，小于區域在左邊，等于區域在中間，等于區域在右邊，直至數組完成排序。

圖示：

2.時間復雜度分析

快速排序T=O(n*logn)。

3.代碼

/*** 快速排序*/ public class QuickSort {/***給定范圍劃分大于區域，等于區域，小于區域排序* @param arr* @param l* @param r* @return*/public static int[] partition(int[] arr, int l, int r) {int less = l - 1;int more = r;while (l < more) {if (arr[l] < arr[r]) {swap(arr,++less,l++);}else if (arr[l]==arr[r]){l++;}else{swap(arr,--more,l);}}swap(arr,more,r);return new int[]{less+1,more};}/*** 產生一個隨機范圍進行劃分排序* @param arr* @param l* @param r*/public static void quickSort(int []arr,int l,int r){if (l<r){swap(arr, l+(int) (Math.random()*(r-l+1)),r);int []partition=partition(arr,l,r);quickSort(arr,l,partition[0]-1);quickSort(arr,partition[1]+1,r);}}/*** 快速排序* @param arr*/public static void quickSort(int []arr){if (arr==null){return;}quickSort(arr,0,arr.length-1);}public static void swap(int[] arr, int i, int j) {int tmp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = tmp;} }

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的八大排序:Java实现八大排序及算法复杂度分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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