java数据结构和算法——学习一

 

三种简单排序算法及其对比

代码：

class ArraySort
{
    private long[] a;
    private int nElems;

    public ArraySort(int max)
    {
        a = new long[max];
        nElems=0;
    }

    public void insert(long value)
    {
        a[nElems] = value;
        nElems++;

    }

    public void display()
    {
        for(int j = 0;j < nElems; j++)
        {
            System.out.print(a[j] + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

    //冒泡排序方法
    public void bubbleSort()
    {
        int out,in;

        for(out=nElems-1;out>1;out--)    //外层循环（out指针向数组左方移动）
        {
            for (in=0;in<out ;in++ )    //内层循环（in指针向右方移动）
            {
                if(a[in]>a[in+1])    //不是左小右大的正确顺序？
                    swap(in,in+1);    //交换它们
            }
        }
    }    //结束

    //选择排序方法
    public void selectSort()
    {
        int out, in, min;

        for(out=0; out<nElems-1; out++)    //外层循环
        {
            min=out;    //将最小值指定为out指针所指位置数值
            for(in=out+1; in<nElems; in++)    //内层循环
            {
                if(a[in]<a[min])    //当前in指针的值比min所指的最小值更小吗？
                    min=in;    //将最小值重新指定为当前in指针所指数据
            }
            swap(out, min);    //交换out和min的值
        }
    }    //结束

    //插入排序方法
    public void insertSort()
    {
        int in, out;
        long temp;
        
        for(out=1; out<nElems; out++)    //out是左边有序部分和右边无序部分的分界线
        {
            temp=a[out];    //将分界点数据保存到临时变量中
            in=out;    //从out开始依次向右移动数据
            while(in>0 && a[in-1] >= temp)    //直到移动到一个比out更小的数据时
            {
                a[in] = a[in-1];    //将数据向右移动一个位置
                --in;    //in指针左移一个位置
            }
            a[in] = temp;
        }
    }    //结束

    public void swap(int one,int two)
    {
        long temp = a[one];
        a[one]=a[two];
        a[two]=temp;
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        int maxSize=10;
        ArraySort arr;
        arr=new ArraySort(maxSize);

        arr.insert(77);
        arr.insert(99);
        arr.insert(45);
        arr.insert(55);
        arr.insert(23);
        arr.insert(86);
        arr.insert(12);
        arr.insert(00);
        arr.insert(65);
        arr.insert(34);

        arr.display();

        arr.insertSort();
        
        arr.display();
    }
};

排序算法思路描述：

public void bubbleSort()，    外层for循环的计数器out从数组的最后开始，即out等于nElems-1，每经过一次循环out减一。下标大于out的数据项都已经是拍好序的了。变量out在每完成一次内部循环（计数器为in）后就左移一位，因此算法就不再处理那些已经排好序的数据了。

       内层for循环计数器in从数组的最开始算起，即in=0，每完成一次内部循环体加一，当它等于out时结束一次循环。在内层for循环体中，数组下标为in和in+1的两个数据项进行比较，如果下标为in的数据项大于下标为in+1的数据项，则交换两个数据项。

public void selectSort()， 外层循环用循环变量out，从数组开头开始（数组下标为0）向高位增长。内层循环用循环变量in，从out所指位置开始，同样是向右移位。

       在每一个in的新位置，数据项a[in]和a[min]进行比较。如果a[in]更小，则min被赋值为in的值。在内层循环的最后，min指向最小的数据项，然后交换out和min指向的数据向。

public void insertSort()， 在外层的for循环中，out变量从1开始，向右移动。它标记了未排序部分的最左端的数据。而内层的while循环中，in变量从out变量开始，向左移动（复制），直到temp变量小于in所指的数组数据项，或者它已经不能再往左移动为止。While循环的每一趟都向右移动了一个已排序的数据项。

几种排序的比较：

冒泡排序：很容易写，但是一般不用，数据量很小时还是有些应用价值的。

选择排序：虽然交换次数降到最低，但比较次数依然很大，当数据量小，且交换相对于比较更耗时的情况下，可以应用它。

插入排序：数据量小或者基本有序时，插入算法是三者中最好的选择。相对于随机数据，它一般比冒泡快一倍，比选择也略快一些。因为它移动数据比交换数据耗费要小。