数据结构之排序算法

冒泡排序：
时间复杂度：O(n*n)
空间复杂度：O(1)
稳定

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public class Bubble_Sort {    public static void Bubble_Sort(int [] arr ,int n){        for(int i = 0; i < n-1;i++){  //记录循环的次数            boolean flag = false;  //哨兵，判断元素是否已经有顺序了            for(int j = 0;j < n - i-1;j++){                if(arr[j+1] < arr[j]){                    //交换位置                    swap(arr,j,j+1);                    flag = true;                }            }            if(!flag){                break;            }        }    }    private static void swap(int[] arr, int j, int i) {        int tmp = arr[j];        arr[j] = arr[i];        arr[i] = tmp;    }}

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直接插入排序
时间复杂度：O(n*n)
空间复杂度：O(1)
稳定

public class Insert_Sort {     public static void insert_Sort(int [] arr,int n){         for(int i =1;i<n;i++){             int j = i - 1;             int tmp = arr[i];             while(j>=0 && arr[j] > tmp){                 arr[j+1] = arr[j];                 j--;             }             arr[j+1] = tmp;         }     }}

快速排序
时间复杂度：O(nlogn)
空间复杂度：O(logn)
不稳定

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public class Quick_Sort {    private static int cutOff = 2;  //设置元素个数，进行切换排序    //对外提供的接口    public static void quick_Sort(int arr[], int n) {        quick_Sort(arr, 0, n - 1);    }    //内部实现排序    private static void quick_Sort(int arr[], int left, int right) {        if (cutOff <= right - left) {  //元素个数大于阈值时候，进行快速排序            // 使用快速排序            int pivot = median(arr, left, right);  //获取中间位置元素            int i = left;            int j = right - 1;            for (;;) {                while (arr[++i] < pivot) {  //从左到右寻找大于pivot的元素位置                }                while (arr[--j] > pivot) { //从右到左寻找小于pivot的元素位置                }                if (i < j) {  //进行元素交换                    swap(arr, i, j);                } else {  //没有这样的元素对，结束循环                    break;                }            }            swap(arr, i, right - 1);              quick_Sort(arr, left, i - 1);  //进行左边分组递归            quick_Sort(arr, i + 1, right); //进行右边分组递归        } else {            // 使用直接插入排序            insert_Sort(arr, left, right - left + 1);        }    }    public static void insert_Sort(int arr[], int start, int n) {        for (int i = start + 1; i <= n + start - 1; i++) {            int j = i - 1;            int tmp = arr[i];            while (j >= start && arr[j] > tmp) {                arr[j + 1] = arr[j];                j--;            }            arr[j + 1] = tmp;        }    }    private static int median(int arr[], int left, int right) {        int mid = (left + right) >> 1;        // 获取中间的位置        if (arr[left] > arr[mid]) {            swap(arr, left, mid);        }        if (arr[left] > arr[right]) {            swap(arr, left, right);        }        if (arr[mid] > arr[right]) {            swap(arr, mid, right);        }        swap(arr, mid, right - 1);        return arr[right - 1];    }    private static void swap(int arr[], int i, int j) {        int tmp = arr[i];        arr[i] = arr[j];        arr[j] = tmp;    }}

选择排序

public class Select_Sort {    public static void selectSort(int arr[],int n){        for(int i = 0; i < n-1;i++){            int k = i;            //找到最小值====选择排序的瓶颈之处，寻找最小值的时间复杂度为O(n)  ===进行改进利用堆，实现最小堆，时间复杂度为O(log n)            for(int j = i;j< n;j++){                if(arr[k] > arr[j]){                    k = j;                }            }            //交换数据            if(k != i){                int tmp = arr[i];                arr[i] = arr[k];                arr[k] = tmp;            }        }    }}

希尔排序

public class Shell_Sort {    public static void shellSort(int [] arr,int n){        int gap = n / 2;        int tmp  = 0;        int j = 0;        while(gap > 0){            for(int i = gap;i < n;i++){                j = i - gap;                tmp = arr[i];                //分组比较                while(j>=0 && arr[j] > tmp){                    //实现交换                    arr[j+gap] = arr[j];                    j = j - gap;                }                arr[j+gap] = tmp;                j = j - gap;            }            gap /= 2;        }    }}