冒泡算法、插入算法、选择算法

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我是靠谱客的博主称心悟空，这篇文章主要介绍冒泡算法、插入算法、选择算法，现在分享给大家，希望可以做个参考。

转自https://www.cnblogs.com/onepixel/articles/7674659.html

1、冒泡排序（Bubble Sort）

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访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。

1.1 算法描述

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个；
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；
针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；
重复步骤1~3，直到排序完成。

1.2 动图演示

1.3 代码实现

    public static int[] bubbleSort(int [] arr){
        System.out.println("冒泡前：ttt"+Arrays.toString(arr));
        System.out.println();
        int len = arr.length;
        for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j+1]) {
                    // 相邻元素两两对比
                    int temp = arr[j+1];        // 元素交换
                    arr[j+1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
            System.out.println("第"+(i+1)+"遍循环的结果是："+Arrays.toString(arr));
        }
        System.out.println();
        return arr;
    }

2、选择排序（Selection Sort）

选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理：首先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，然后，再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。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

2.1 算法描述

n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。具体算法描述如下：

初始状态：无序区为R[1..n]，有序区为空；
第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时，当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n）。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R[k]，将它与无序区的第1个记录R交换，使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区；
n-1趟结束，数组有序化了。

2.2 动图演示

2.3 代码实现

    public static int[] selectionSort(int[] arr) {
        System.out.println("选择前：ttt"+Arrays.toString(arr));
        System.out.println();
        int len = arr.length;
        int minIndex;
        int temp;
        for (int i = 0; i < len - 1 ; i++) {
            minIndex = i;
            for (int j = i+1 ; j<len ; j++ ) {
                int arr_j = arr[j];
                int arr_minIndex = arr[minIndex];
                if ( arr_j < arr_minIndex ){
                    minIndex = j;
                }
            }
            temp = arr[i];
            arr[i] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
            System.out.println("第"+(i+1)+"遍循环的结果是："+Arrays.toString(arr));
        }
        System.out.println();
        return arr;
    }

2.4 算法分析

表现最稳定的排序算法之一，因为无论什么数据进去都是O(n2)的时间复杂度，所以用到它的时候，数据规模越小越好。唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧。理论上讲，选择排序可能也是平时排序一般人想到的最多的排序方法了吧。

3、插入排序（Insertion Sort）

插入排序（Insertion-Sort）的算法描述是一种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。

3.1 算法描述

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：

从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；
取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；
如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；
将新元素插入到该位置后；
重复步骤2~5。

3.2 动图演示

3.3 代码实现

    public static int[] insertionSort(int[] arr) {
        System.out.println("插入前：ttt"+Arrays.toString(arr));
        System.out.println();

        int len  = arr.length;
        int preIndex;//前一个元素的索引
        int current ;//当前元素的值
        for (int i = 1 ;i<len;i++){
            preIndex = i -1;
            current = arr[i];

            int arr_preIndexValue = arr[preIndex];//前一个元素的值
            while (preIndex >= 0 && arr[preIndex]> current){
                //当前小于前一个，元素互换位置
                arr[preIndex+1] = arr[preIndex];
                preIndex -- ;
            }
            arr[preIndex + 1] = current;

            System.out.println("第"+(i)+"遍循环的结果是："+Arrays.toString(arr));
        }

        return arr;
    }

3.4 算法分析

插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。