冒泡排序

介绍

冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

操作步骤

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换它们两个;
  2. 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对,这样在最后的元素应该会是最大的数;
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个;
  4. 重复步骤1~3,直到排序完成。

图示

image-20230808163708785

动态示例

动图

代码示例

import java.util.Arrays;

/**
 * @title:Demo_loop_test1-Bubbling_sorting(冒泡排序)
 * @author:nanzhou
 * @date:2023.8.8
 */
public class Demo_loop_test1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5,1,2,4,9,3};
        for (int i = 0;i < arr.length;i++){//控制外层循环
            for (int j = 0;j < arr.length-1-i;j++){//控制内层循环并排序交换位置
                if (arr[j] > arr[j+1]){
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

tips:

同时判断,并交换

选择排序

介绍

选择排序(Selection Sort)是一种简单的排序算法。它的工作原理是:首先在未排序序列中找到最小(或最大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后再从剩余未排序元素中继续寻找最小(或最大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。

操作步骤

  1. 在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置
  2. 从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。
  3. 重复第二步,直到所有元素均排序完毕。

图示

image-20230808164541499

动态示例

选择

代码示例

import java.util.Arrays;

/**
 * @title:Demo_loop_test1-Select_Sort(选择排序)
 * @author:nanzhou
 * @date:2023.8.8
 */
public class Demo_loop_test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 1, 2, 4, 9, 3};
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

tips:

挑出索引,最后交换

插入排序

介绍

插入排序是一种最简单直观的排序算法,它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序和冒泡排序一样,也有一种优化算法,叫做拆半插入。

操作步骤

  1. 把待排序的数组分成已排序和未排序两部分,初始的时候把第一个元素认为是已排好序的。
  2. 从第二个元素开始,在已排好序的子数组中寻找到该元素合适的位置并插入该位置。
  3. 重复上述过程直到最后一个元素被插入有序子数组中。

图示

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动态示例

动图

代码示例

import java.util.Arrays;

/**
 * @title:Demo_loop_test3-Insert_Sort(插入排序)
 * @author:nanzhou
 * @date:2023.8.8
 */
public class Demo_loop_test3 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 1, 2, 4, 9, 3};
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int temp = arr[i];
            int j = i - 1;
            while (j >= 0 && temp < arr[j]) {
                arr[j + 1] = arr[j];
                j--;
            }
            arr[j + 1] = temp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

tips:

默认有序,从当前开始,不断向前比较,当遇到比当前大(或小的值)停止。

tips

动图示例均来自https://zhuanlan.zhihu.com/p/42586566