【JavaSE专栏31】数组排序的三剑客：冒泡排序、选择排序和插入排序

Designer 小郑

发布于 2023-08-02 08:03:42

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作者主页：Designer 小郑 作者简介：Java全栈软件工程师一枚，来自浙江宁波，负责开发管理公司OA项目，专注软件前后端开发（Vue、SpringBoot和微信小程序）、系统定制、远程技术指导。CSDN学院、蓝桥云课认证讲师，全栈领域优质创作者。热爱技术、专注业务、开放合作、乐于分享，期待你我共同成长！ 主打方向：Vue、SpringBoot、微信小程序

本文对 Java 中冒泡排序、选择排序和插入排序进行了介绍，并给出了样例代码。

一、冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法，通过重复比较相邻的元素并交换位置，使得较大的元素逐渐 冒泡 到数组的末尾。

以下是 Java 语言实现冒泡排序的样例代码：

public class BubbleSort {
    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arr[j]和arr[j+1]的位置
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
        bubbleSort(arr);
        System.out.println("排序后的数组：");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
}

该代码首先定义了一个bubbleSort方法，接受一个整型数组作为参数，并对该数组进行冒泡排序。

然后在main方法中，创建一个示例数组并调用bubbleSort方法进行排序，最后输出排序后的数组。

二、选择排序

选择排序是一种简单直观的排序算法，它的基本思想是将待排序的序列分成已排序和未排序两部分，每次从未排序的部分中选择最小（或最大）的元素，将其放到已排序部分的末尾，直到所有元素都排序完成。

以下是使用Java实现选择排序的代码：

public class SelectionSort {
    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]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            swap(arr, i, minIndex);
        }
    }

    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {64, 25, 12, 22, 11};
        selectionSort(arr);
        System.out.println("排序后的数组：");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

该代码会输出以下结果：

排序后的数组：
11 12 22 25 64

三、插入排序

在计算机科学中，排序是将一组元素按照特定的规则重新排列的过程。

排序算法可以按照不同的规则来排序，例如按照数字大小、字母顺序等。

排序算法的应用非常广泛，可以用于数据处理、搜索算法优化等领域。

以下是一个使用 Java 实现的插入排序代码样例。

public class InsertionSort {
    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;
  
            while (j >= 0 && arr[j] > key) {
                arr[j + 1] = arr[j];
                j = j - 1;
            }
            arr[j + 1] = key;
        }
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 12, 11, 13, 5, 6 };
  
        System.out.println("排序前的数组：");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
  
        insertionSort(arr);
  
        System.out.println("
排序后的数组：");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

以上代码使用插入排序算法对一个整数数组进行排序。

插入排序的基本思想是将数组分为已排序和未排序两部分，每次从未排序部分取出一个元素，在已排序部分找到合适的位置插入，重复这个步骤直到整个数组有序。

插入排序的应用场景包括但不限于以下三类。