java 中数组常用排序方法举例说明

本文介绍: 在Java中，数组的排序是常见的操作之一，而Java提供了多种排序方法来满足不同场景的需求。它通过构建有序序列，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。快速排序是一种高效的排序算法，基于分治法。归并排序是一种稳定且高效的排序算法，它将数组分为两半，分别排序，然后将两个有序的子数组合并成一个有序数组。它每次从待排序的数据中选择最小（或最大）的元素，放到已排序序列的末尾。冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历数组，比较相邻的元素，并交换它们的位置，直到整个数组有序。

java 中数组常用排序方法举例说明

在Java中，数组的排序是常见的操作之一，而Java提供了多种排序方法来满足不同场景的需求。下面详细介绍5种常用的数组排序方法：

冒泡排序（Bubble Sort）：

冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历数组，比较相邻的元素，并交换它们的位置，直到整个数组有序。

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // 交换相邻元素的位置
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

选择排序（Selection Sort）：

选择排序是一种简单直观的排序算法。它每次从待排序的数据中选择最小（或最大）的元素，放到已排序序列的末尾。

public static void selectionSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                // 更新最小元素的索引
                minIndex = j;
            }
        }
        // 交换最小元素到已排序序列的末尾
        int temp = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

插入排序（Insertion Sort）：

插入排序是一种简单且稳定的排序算法。它通过构建有序序列，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。

public static void insertionSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        // 移动大于key的元素向右，为key腾出位置
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j = j - 1;
        }
        // 将key插入到正确的位置
        arr[j + 1] = key;
    }
}

快速排序（Quick Sort）：

快速排序是一种高效的排序算法，基于分治法。它选择一个基准元素，将数组分为左右两部分，然后对每一部分递归地应用快速排序。

public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        // 获取分区点
        int pivotIndex = partition(arr, low, high);
        
        // 递归排序左半部分
        quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
        
        // 递归排序右半部分
        quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
    }
}

private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
    // 选择基准元素
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] <= pivot) {
            // 交换元素位置
            i++;
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    // 将基准元素放到正确的位置
    int temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[high];
    arr[high] = temp;
    // 返回分区点
    return i + 1;
}

归并排序（Merge Sort）：

归并排序是一种稳定且高效的排序算法，它将数组分为两半，分别排序，然后将两个有序的子数组合并成一个有序数组。

public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        // 计算中间位置
        int mid = (left + right) / 2;
        
        // 递归排序左半部分
        mergeSort(arr, left, mid);
        
        // 递归排序右半部分
        mergeSort(arr, mid + 1, right);
        
        // 合并两个有序子数组
        merge(arr, left, mid, right);
    }
}

private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right) {
    // 计算两个子数组的大小
    int n1 = mid - left + 1;
    int n2 = right - mid;
    
    // 创建临时数组
    int[] leftArray = new int[n1];
    int[] rightArray = new int[n2];
    
    // 将数据复制到临时数组
    for (int i = 0; i < n1; i++)
        leftArray[i] = arr[left + i];
    for (int j = 0; j < n2; j++)
        rightArray[j] = arr[mid + 1 + j];
    
    // 合并两个子数组
    int i = 0, j = 0, k = left;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (leftArray[i] <= rightArray[j]) {
            arr[k] = leftArray[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = rightArray[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    
    // 处理剩余元素
    while (i < n1) {
        arr[k] = leftArray[i];
        i++;
        k++;
    }
    
    while (j < n2) {
        arr[k] = rightArray[j];
        j++;
        k++;
    }
}