开发笔记之冒泡排序, 选择排序, 折半查找

这两种排序, 一种搜索方法是都会去使用的通用算法, 这三种方法简单而有效, 所以我把这三种方法记录于此, 以便温故知新, 因为最近在仔细研究JAVA, 所以此篇代码都是以JAVA语言所写.
同时也对知识进行一下分享, 以方便大众.


冒泡排序

这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端,所以大家就把这个排序的算法命名为冒泡排序, 这种排序方法的优点是有极佳的稳定性

冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较,交换也发生在这两个元素之间。所以,如果两个元素相等,我想你是不会再无聊地把他们俩交换一下的;如果两个相等的元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,所以相同元素的前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。

这种算法因为其简单容易使用和稳定性较好, 成为了刚刚接触算法最好的入门算法之一.

综合上文可以知晓可见冒泡排序其核心思想就是经过相邻的两个元素之间的比较交换位置来进行排序的.

冒泡排序显而易见我们需要用到判断, 来判断数组中相邻两个元素的值
而两个元素之间的交换我们最常用的代码就是

              if (arr1[j] > arr[j + 1]){
                    // 非常简单基础的交换瓶子中的水
                    int temp = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }

而其中的 j 则代表了数组元素的下标
光是这样我们只能判断一次相邻数组的下标, 所以, 我们要让他"动"起来, 显而易见的, 我们需要用到for循环来联动 j 的值

          for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++){
                if (arr[j] > arr[j + 1]){
                    int temp = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }

这个for的循环就可以让我们进行一次整体的排序了, 但是明显一次排序是不够的, 比如 4, 2 ,1 这种情况, 一次整体排序完成也只是变成 2, 1, 4 而且, 一次整体的排序只能够让一个最大的值"浮"上来, 但我们需要不断地让下一个最大值浮上来, 所以我们需要多次的排序

重点来了

       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 + 1];
                    arr[j + 1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }

每一次外圈的循环都会使一个最大值"浮"上来, 很明显的, 外圈的循环次数就是数组元素的个数, 而内圈的 arr.length - 1 - i 则是每一次外圈循环之后就有一个最大值"浮动"上来, 最后的值就不用再去检验了, 所以就是 - i.

最常用的一种冒泡排序的两种不同写法

数组为

int[] arr = {4, 2, 1, 5, 3, 7, 10, 9};
第一种, 也是讲解的一种
        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 + 1];
                    arr[j + 1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
第二种
        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--)
        {
            for (int j = 0; j < i; j++)
            {
                if (arr[j + 1] < arr[j])
                {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }

两种代码运行之后的结果是

// 遍历并打印数组中的值
        for (int i:arr
             ) {
            System.out.println(i);
        }
打印台出现的值

选择排序

冒泡排序这么仔细就是要为选择排序打底

 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;
          }
     }
 }

而这个就是选择排序
它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。
以一次循环为例子, 冒泡循环是一直两个两个相邻的比较排序, 而选择排序则是, 拿一个跟所有的待选择的数据比较而进行排序


折半查找

这个方法就是二分法, 在生活当中其实也经常会用到, 很常见的, 在 1 到 100 当中想一个数, 我会问你50大于小于你想的数, 你说50小于你想的数, OK, 那75是不是你想的数字大了还是小了? 你说小了, 那87是不是, 大了, 93呢........

这个方法通过不断的对一个数组取中间数, 来判断这个数字到底是多少

上代码

    int seach(int[] arr, int key){
        // 折半查找(二分法)
        // 前提: 有序的数据
        // 有点: 效率高是个数组元素多的查找
        int min, max, mid;
        min = 0;
        max = arr.length - 1;

        while (min <= max){
            mid = (min + max) / 2;
            if (arr[mid] < key){
                min = mid + 1;
            } else if (arr[mid] > key){
                max = mid - 1;
            } else {
                System.out.println(mid);
                return mid;
                // break;
            }
        }
        return -1;
    }
这个代码是用来查找数组中与key值相同值的下标

我们在使用的时候, 一般需要一个数组和一个key值, 这个key值就是你想要找出来的数字, 通过while去循环, mid就是不断被取中间值的下标, 中间值大于key则 最大值一定就是mid - 1 , mid < key 同理, 而一旦arr[mid] == key 则key值你就找到了.

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