黑马程序员03数组排序与二分法查找

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一、数组排序

关于数组排序，常见的有两种，一是选择排序，二是冒泡排序，下面分别来介绍这两种排序方法。

A，选择排序

画个图来便于理解

 

 

首先我们定义一个数组，int[] arr = new int[]{43,23,74,4,27}，首先，我们把数组中的第一个元素依次的与其他元素进行比较，定义中的数组第一个元素是43，第二个是23，如果第一个元素大于第二个元素，则交换他们的位置，此时43与23交换位置，然后再拿第一个元素与第三个元素之间进行比较，同理，如果第一个元素大于第三个元素，则交换他们的位置，不断的如此进行比较，知道与最后一个元素进行比较，此时我们得到的第一个元素即为数组中的最小值。

接着，我们把数组中第二个元素依次与数组中其他元素进行比较，直到比较完，数组中最后一个元素，此时我们得到数组中第二小的元素。

如上，我们把第三个元素依次与数组中元素进行比较.........直到最后一次比较为止。

总结规律：

        外层循环：控制轮数　从0开始到length-1结束

 内层循环：控制一轮中比较的次数 从轮数+1开始到length轮数结束

 

package cn.itcast2;/* * 选择排序： *  使用每一个元素，与其他元素依次比较 * 外层循环：控制轮数 *  　　从0开始到length-1结束 * 内层循环：控制一轮中比较的次数 *           从轮数+1开始到length轮数结束 */public class Demo02_Select { public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[]{43,23,74,4,27};for(int i=0; i<arr.length-1; i++) {for(int j=i+1; j<arr.length; j++) {if(arr[i]>arr[j]){int temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}}}//遍历数组for (int i = 0; i < arr.length; i++) {int j = arr[i];System.out.print(j+" ");}}}

 

 

 

 

B，冒泡排序

同样作图理解

 

同样的数组，冒泡排序主要是让相邻的两个元素之间进行比较，此时，比较第一个元素和第二个元素进行比较，如果第一个元素大于第二个元素，则交换他们的位置，接着将第二个元素与第三个元素之间进行比较，如果第二个元素大于第三个元素，则交换他们的位置，以此类推，知道最后两个元素比较完成，此时我们发现最大值已经排列完成。

接着依旧，相邻两个元素进行比较排序，此时我们比第一次少比较了一次，并且获取了，第二大的值。

如上方法，依次进行，知道最后一次前两个元素进行比较排序。

 

总结规律：

 外层循环：控制轮数  从0开始到length-1结束

 内层循环：控制一轮中比较的次数  从0开始到length-1-轮数结束

 

代码如下：

<pre name="code" class="java">package cn.itcast2;/* * 冒泡排序： * 使用相邻的两个元素依次比较 * 外层循环：控制轮数 * 　　从0开始到length-1结束 * 内层循环：控制一轮中比较的次数 *          从0开始到length-1-轮数结束 */public class Demo01_Bubble {public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[]{43,23,74,4,27};for(int i=0;i<arr.length-1; i++) {for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++) {if(arr[j]>arr[j+1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = temp;}}}for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.print(arr[i]+" ");}}}

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对于排序，实际开发过程中直接使用的是Arrays.sort(arr)。记得第一次直接使用的时候报错了，系统提示错误，找不到符号，后来发现是忘记导包import java.util.Arrays;

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二、二分法查找元素位置

作图理解：

 

 

二分查找法的前提首先数组必须是有序的，所以在进行二分查找之前我们需要对数组进行一个排序。依次将数据与中间数据进行比较。

排序完成后如图所示

假设我们此时需要索引18所在的数组的位置，此时我们定义三个变量，定义start（第一个元素脚标）为0，定义end（最后一个元素脚标）为arr.length-1,

定义mid（中间元素脚标）为（start+end）/2。此时我们比较18与arr[mid]

的大小，此时18比中间数要小，所以此时向小查找，让最大的索引变为中 间索引-1。重复如上步骤，直到找到该元素所在数组的位置。

但是如果数组中没有这个元素，此时，当start>end时，则return-1；

 

 

package cn.itcast2;/* * 返回这个数组中18的索引是多少 *  * 二分法查找： *  数组必须排序 *  依次将所查找数据与中心数据对比，根据大小调整数据边界 */public class Demo03_BinarySearch { public static void main(String[] args) { //定义要查找内容的数组int[] arr = new int[]{43,23,74,4,27,100,18};//使用二分法查找，数组必须排序sort(arr);//观察数组，看看其中所有排好序的元素for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.print(arr[i]+" ");}System.out.println("========");//调用二分法查找方法，并打印方法返回的索引System.out.println(binarySearch(arr,50));}public static int binarySearch(int[] arr,int number) {//定义三个变量分别记录三个索引int start = 0;int end = arr.length-1;int mid = (start+end)/2;//只要给定的数与中间的数不同，就开始循环while(number!=arr[mid]) {//如果查找的数比中间的数小，就向小查找，让最大的索引变为中间索引-1if(number<arr[mid]) {end = mid-1;}else if(number>arr[mid]) {//如果查找的数比中间的数大，就向大查找，让最小的索引变为中间索引+1start = mid+1;}//如果出现大索引的值小于小索引，就说明不存在该元素，返回-1if(start>end) {return -1;}//每次变更数据边界后，中间索引的位置要随之改变mid = (start+end)/2;}//如果给定的数与中间的数相同，就返回中间的索引return mid;} public static void sort(int[] arr) {for(int i=0;i<arr.length-1; i++) {for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++) {if(arr[j]>arr[j+1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = temp;}}}} }

 

 

关于排序与查找，我的总结就是想理解他们的思想，具体的思想过程是什么，然后再去敲代码，这样会更容易掌握。