排序算法 ---选择排序(直排,堆排)(java)
来源:互联网 发布:做淘宝一件代发赚钱吗 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 13:50
排序是在程序开发中常用的操作,也是个大公司面试的时候检验一个人编程能力的一个必考题,排序就是涉及到了算法了,今天下午就想着来搞一下排序的算法,算是对其有一个初步的了解吧,后天期中考了,挂科可就不是排序算法能够解决的问题了。
衡量一个算法优劣的标准:
1.时间复杂度,完成这个任务,算法所需要的时间。
2.空间复杂度,完成该任务,算法所需要的占用的内存空间,或者是所需要的外部辅助空间。
3.稳定性,完成任务后,对原始数据的影响大不大,会不会产生了一些不必要的操作,导致了原始数据发生了错误。
现在的排序方式分为两种:1.内部排序2.外部排序
内部排序就是整个排序操作都在内存中执行不借助于外部,外部排序就是需要借助外部的存储,大多是数据量比较大的一些排序,对于外部排序常用的方式就是多路归并操作,将原始文件分成多个可以一次性装进内存的子文件,执行排序,排序后,将其输出到外部程序中。
我们所说的排序大多指的是内部排序,内部排序分为以下几类:选择排序(直接选择排序,堆排序),交换排序(冒泡排序,快速排序),插入排序(直接插入排序,折半插入排序,Sheel排序),归并排序,桶式排序,基数排序。
选择排序
1.直接选择排序
//直接选择排序 public int[] sort(int[] a) {for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) { int max = a[i]; for (int j = i + 1; j < a.length; j++) {if (a[j] > max) { max = a[j]; a[j] = a[i]; a[i] = max;} }}return a; }
思路:两个嵌套的for循环,通过第一个循环找到第一个元素,通过一个值记录这个元素,然后进入下一个循环,通过这个循环找到该数组中当前元素值要大的数,然后将两者的值进行交换。上面的排序中当找出来符合值之后要进行多次值的交换,比较影响程序性能的,下面这种通过记录其下标值来对较大的值做一个记录,然后最后再对其进行交换,如果数据大的话,明显的可以提升程序的性能。
public int[] sort(int[] a) {for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) { int index = i; for (int j = i + 1; j < a.length; j++) {if (a[j] > a[index]) { index = j;} } if(index != i) {//不借助第三变量将连个数的值进行交换a[i] = a[index]+a[i];a[index] = a[i]- a[index];a[i] = a[i] - a[index]; }}return a; }
2.堆排序
堆排序,首先就是要建堆,堆在这里又分为大顶堆和小顶堆,根据堆,堆在本质上就是一个二叉树,大顶堆就是二叉树的根节点是树中最大的值,小顶堆就是根节点为最小的二叉树,利用堆进行排序的时候,首先是将所有数据建堆,将最大数或者最小数选择出来,然后放在所有数据的最后面,然后将剩余的数据执行上一次操作。
public void buildHeap(int [] a){for(int i = 0;i<a.length-1;i++){ buildMaxHeap(a,a.length-1-i); a[0] = a[0]+a[a.length-1-i]; a[a.length-1-i] =a[0]-a[a.length-1-i]; a[0]=a[0]-a[a.length-1-i];} } public void buildMaxHeap (int []a,int lastIndex){for(int i = (lastIndex-1)/2 ; i >= 0 ; i--){ int k = i; while(k*2+1 <= lastIndex){int biggerIndex = 2*k+1;if(biggerIndex<lastIndex){ if(a[biggerIndex]<a[biggerIndex+1]){biggerIndex++; }}if(a[k]>a[biggerIndex]){ a[k] = a[k]+a[biggerIndex]; a[biggerIndex] = a[k] - a[biggerIndex]; a[k] = a[k]-a[biggerIndex];}else break; }} }
对原来的数组进行抽象化,将其抽象成一棵二叉树,数组中的首位元素是二叉树的根结点,首先我们找到该数组的最后一位元素的下标,然后建立大顶堆,找到最后一个元素的父结点,判断左右结点的大小,然后记录下数值较大的数的坐标,然后将其和其父节点进行数值上的交换,然后继续向和其父节点处在同一层的元素的大小判断,最中产生
了一个大顶堆,然后我们将这个顶端的值保存在数组的最后一个元素的位置,然后将之前的记录的最后一个位置坐标向前移动一位,然后接着进行循环。
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