查找元素索引地位
根本查找
依据数组元素找出该元素第一次在数组中呈现的索引
public class TestArray1 {public static void main(String[] args) {
// 定义一个数组
int[] arr={10,20,70,10,90,100,1,2};
// 依据元素查找出该元素在数组中第一次呈现的索引
int index=getIndexByEle(arr,2);
System.out.println("该元素第一次在数组中呈现的索引是："+index);
}
private static int getIndexByEle(int[] arr, int ele) {
// 遍历数组，去查找
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if (ele==arr[i]){return i;}
}
return -1;// 如果咱们没有找到这个元素那么就返回 -1
}
}
案例中查找元素 2 的索引，索引为 7；
运行后返回后果正确：
二分查找
应用二分查找查找出该元素在数组中第一次呈现的索引
- 前提：该数组的元素必须有序
- 思维：每一次都查找两头的元素，比拟大小就能缩小一半的元素
具体代码实现：
public class TestArray2 {public static void main(String[] args) {
// 二分查找：前提是数组元素必须有序
int[] arr={10,20,30,40,50,60,70,80,90};
int index=getIndexByEle(arr,40);
System.out.println("该元素的索引是："+index);
}
private static int getIndexByEle(int[] arr, int ele) {
// 定义最小索引，两头索引，最大索引
int minIndex=0;
int maxIndex=arr.length-1;
int centerIndex=(minIndex+maxIndex)/2;
while (minIndex<=maxIndex){
// 如果需查找元素等于两头索引所对应元素，返回两头元素，示意找到
if (ele==arr[centerIndex]){return centerIndex;}
// 如果需查找元素大于两头索引所对应元素，挪动最小索引至两头索引处
else if (ele>arr[centerIndex]){minIndex=centerIndex+1;}
// 如果需查找元素小于两头索引所对应元素，挪动最大索引至两头索引处
else if (ele<arr[centerIndex]){maxIndex=centerIndex-1;}
// 从新计算两头索索引
centerIndex=(minIndex+maxIndex)/2;
}
return -1;// 如果没有找到，就返回 -1
}
}
案例中查找元素为 40，索引为 3；
运行后返回后果正确：
八大排序办法
冒泡排序
原理：数组元素两两比拟，替换地位，大元素往后放，通过一轮比拟后，最大的元素，就会被排到数组的最初
- 图解：
代码局部：
先进行第一轮排序，看看成果：
public class ArraySort1 {public static void main(String[] args) {
// 原理：数组元素两两比拟，后面元素大于前面元素则替换，否则不替换，每通过一轮，最大的元素会排到最初
int[] arr={24,69,80,57,13};
// 第一轮比拟, 遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
// 从从第 0 个元素开始，前一个元素与后一个元素比拟
if (arr[i]>arr[i+1]){
// 满足条件则替换地位，利用 temp 两头变量存放元素
int temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
// 输入数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
上面进行多轮排序：
代码局部
笨办法：屡次 for 循环，比拟繁琐，反复循环，语句没养分，看看就好，次要是得能想到，为嵌套循环做筹备
public class ArraySort1 {public static void main(String[] args) {
// 原理：数组元素两两比拟，后面元素大于前面元素则替换，否则不替换，每通过一轮，最大的元素会排到最初
int[] arr={24,69,80,57,13};
// 第一轮比拟, 遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
// 从从第 0 个元素开始，前一个元素与后一个元素比拟
if (arr[i]>arr[i+1]){
// 满足条件则替换地位，利用 temp 两头变量存放元素
int temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
// 输入数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 第二轮比拟, 遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length-1-1; i++) {if (arr[i]>arr[i+1]){int temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
// 输入数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 第三轮比拟, 遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length-1-1-1; i++) {if (arr[i]>arr[i+1]){int temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
// 输入数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 第四轮比拟, 遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length-1-1-1-1; i++) {if (arr[i]>arr[i+1]){int temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
// 输入数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
应用嵌套循环（语句精简，没有废话）：
public class ArraySort1 {public static void main(String[] args) {
// 原理：数组元素两两比拟，后面元素大于前面元素则替换，否则不替换，每通过一轮，最大的元素会排到最初
int[] arr={24,69,80,57,13};
// 嵌套 for 循环，外层循环轮数，内层对每一轮内元素进行比拟
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]){
// 替换地位
int temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
冒泡排序就介绍到这里~~~
抉择排序
原理：从 0 索引处开始，顺次和前面的元素进行比拟，小的元素往前放，通过一轮比拟后，最小的元素就会呈现在最小索引处
图解：
代码局部：多轮排序(优化前)
public class ArraySort2 {public static void main(String[] args) {
// 原理：从 0 索引处开始，顺次个前面的元素进行比拟，小的元素往前放，通过一轮比拟，最小的元素就呈现在最小索引处
int[] arr={24,69,80,57,13};
// 第一轮比拟，从 0 索引处开始比
int index=0;
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {if (arr[index]>arr[i]){int temp=arr[index];
arr[index]=arr[i];
arr[i]=temp;
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 第二轮
index=1;
for (int i = 1+index; i < arr.length; i++) {if (arr[index]>arr[i]){int temp=arr[index];
arr[index]=arr[i];
arr[i]=temp;
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 第三轮
index=2;
for (int i = 1+index; i < arr.length; i++) {if (arr[index]>arr[i]){int temp=arr[index];
arr[index]=arr[i];
arr[i]=temp;
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 第四轮
index=3;
for (int i = 1+index; i < arr.length; i++) {if (arr[index]>arr[i]){int temp=arr[index];
arr[index]=arr[i];
arr[i]=temp;
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
优化代码：嵌套循环：
public class ArraySort2 {public static void main(String[] args) {
// 原理：从 0 索引处开始，顺次个前面的元素进行比拟，小的元素往前放，通过一轮比拟，最小的元素就呈现在最小索引处
int[] arr={24,69,80,57,13};
// 第一轮比拟，从 0 索引处开始比
for (int index = 0; index < arr.length-1; index++) {for (int i = 1+index; i < arr.length; i++) {if (arr[index]>arr[i]){int temp=arr[index];
arr[index]=arr[i];
arr[i]=temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
抉择排序就介绍到这里~~~
间接插入排序
原理：从 1 索引处开始，将前面的元素与前一位比，小于前一位则替换，再与前一位比，如果小于再替换，如此循环，插入之前的有序列表中使之仍放弃有序
（办法 1）：代码实现：
public class ArraySort3 {public static void main(String[] args) {
// 间接插入排序：从 1 索引处开始，将前面的元素，插入之前的有序列表中使之仍放弃有序
int[] arr={3,2,1,0,10,20,30,7,8};
// 外层循环定义轮次
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
// 内层循环进行比拟插入
int j=i;
while (j>0 && arr[j]<arr[j-1]){int temp=arr[j];
arr[j]=arr[j-1];
arr[j-1]=temp;
j--;
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
（办法 2）代码实现：
public class ArraySort3 {public static void main(String[] args) {
// 间接插入排序：从 1 索引处开始，将前面的元素，插入之前的有序列表中使之仍放弃有序
int[] arr={3,2,1,0,10,20,30,7,8};
// 外层循环定义轮次
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for (int j = i; j >0 ; j--) {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));
}
因为很多中央须要应用前后元素值替换，因而封装成一个办法：代码如下：
public static void swapValue(int[] arr,int i,int j){int temp=arr[i];
arr[i]=arr[j];
arr[j]=temp;
}
应用本人封装的办法：
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for (int j = i; j >0 ; j--) {if (arr[j]<arr[j-1]){
/*
int temp=arr[j];
arr[j]=arr[j-1];
arr[j-1]=temp;
*/
// 间接调用替换办法，封装思维
swapValue(arr,j,j-1);
}
}
}
间接插入排序就介绍到这里~~~
希尔排序
希尔排序又称放大增量排序
- 根本思维：先将原表按增量 ht 分组；每个子文件依照直接插入法排序。同样，用下一个增量 ht/ 2 将文件再分为自问见，在直接插入法排序。直到 ht= 1 时整个文件排好序。
- 要害：抉择适合的增量。
- 希尔排序算法 9 -3：能够通过三重循环来实现。
图示：
** 将数组按步长为 5 的距离两两分为一组，每组两个元素进行比拟大小，小的搁置于后面，大的搁置于前面；
由此排序一次后，大抵能够将整个数组中较小的元素放在后面，较大的放在前面。**
上面数组长度为 8，第一次距离取 4，第二次距离取 2，第三次距离取 1，具体实现见下图：
代码实现(应用克努特序列，正当抉择增量)：
public class ArraySort4 {public static void main(String[] args) {
// 希尔排序，对插入排序的优化，核心思想就是正当的选取增量，通过一轮排序后，就会让序列大抵有序
// 而后一直的放大增量，进行插入排序，直到增量为 1 整个排序完结
// 间接插入排序，其实就是增量为 1 的希尔排序
int[] arr={46,55,13,43,17,94,5,70,11,25,110,234,1,3,66};
shellSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
private static void shellSort(int[] arr) {
// 定义一个增量
/*
// 第一轮
int h=4;
for (int i = h; i < arr.length; i++) {for (int j = i; j > h-1 ; j-=h) {if (arr[j]<arr[j-h]){swapValue(arr,j,j-h);
}
}
}
// 第二轮
h=2;
for (int i = h; i < arr.length; i++) {for (int j = i; j > h-1 ; j-=h) {if (arr[j]<arr[j-h]){swapValue(arr,j,j-h);
}
}
}
// 第三轮
h=1;
for (int i = h; i < arr.length; i++) {for (int j = i; j > h-1 ; j-=h) {if (arr[j]<arr[j-h]){swapValue(arr,j,j-h);
}
}
}
*/
// 希尔排序外围代码
// 希尔排序的思维，正当的选取增量
// 第一次增量能够选取数组长度的一半，而后一直的减半
/*for (int h = arr.length / 2; h > 0; h /= 2) {for (int i = h; i < arr.length; i++) {for (int j = i; j > h - 1; j -= h) {if (arr[j] < arr[j - h]) {swapValue(arr, j, j - h);
}
}
}
}*/
// 增量的选取抉择数组长度的一半，还不是很正当，咱们能够应用一种序列，叫做克努特序列
//int h = 1;
//h = h * 3 + 1; //1,4,13,40,121,364
// 依据克努特序列选取咱们的第一次增量
int jiange = 1;
while (jiange <= arr.length / 3) {jiange = jiange * 3 + 1;}
for (int h = jiange; h > 0; h = (h - 1) / 3) {for (int i = h; i < arr.length; i++) {for (int j = i; j > h - 1; j -= h) {if (arr[j] < arr[j - h]) {swapValue(arr, j, j - h);
}
}
}
}
}
// 封装元素替换办法
public static void swapValue(int[] arr,int i,int j){int temp=arr[i];
arr[i]=arr[j];
arr[j]=temp;
}
}
希尔排序就介绍到这里~~~
疾速排序
原理：分治法：比大小，再分区
- 从数组中取出一个数，作为基准数
- 分区：将比这个数大或等于的书全放到他的左边，小于他的数全放到他的右边。
- 再对左右区间反复第二步，直到各区间只有一个数。
实现思路
- 将基准数挖出造成第一个坑
- 由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填到前一个坑中
- 由前向后找比它大或等于的数，找到后也挖出此数填到前一个坑中。
- 再反复执行上述两步骤
代码实现：
public class ArraySort5 {public static void main(String[] args) {
// 定义一个数组
int[] arr={10,3,34,45,11,35,255,4,-1,-9,79,123};
quickSort(arr,0,arr.length-1);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
// 疾速排序
public static void quickSort(int[] arr,int start,int end) {
// 找出分左右两区的索引地位，而后对左右两区进行递归调用
if (start<end){int index=getIndex(arr,start,end);
quickSort(arr,start,index-1);
quickSort(arr,index+1,end);
}
}
// 将基准数挖出造成第一个坑
// 由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填到前一个坑中
// 由前向后找比它大或等于的数，找到后也挖出此数填到前一个坑中。// 再反复执行上述两步骤
private static int getIndex(int[] arr, int start, int end) {
int i=start;
int j=end;
int x=arr[i];
while (i<j){
// 由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填到前一个坑中
while (i<j&&arr[j]>=x){j--;}
if (i<j){arr[i]=arr[j];
i++;
}
// 由前向后找比它大或等于的数，找到后也挖出此数填到前一个坑中。while (i<j&&arr[i]<x){i++;}
if (i<j){arr[j]=arr[i];
j--;
}
}
arr[i]=x;// 把基准数填到最初一个坑
return i;
}
}
疾速排序就介绍到这里~~~
归并排序
归并排序（Merge Sort）就是利用归并的思维实现排序的办法
原理：假如初始序列有 N 个记录，则能够看成是 N 个有序的子序列，每个子序列的长度为 1，而后两两归并，失去 N / 2 个长度为 2 或 1 的有序子序列，再两两归并。。。如此反复，直至失去一个长度为 N 的有序序列为止，这种排序办法称为 2 路归并排序
代码实现：
public class ArraySort6 {public static void main(String[] args) {
// 原始待排序数组
int[] arr={10,23,1,43,0,-3,1121,343,44,11,56,78,3,-1};
// 咱们先给一个左右两边是有序的一个数组，先来进行归并操作
//int[] arr={4,5,7,8,1,2,3,6};
// 拆分
chaifen(arr,0,arr.length-1);
// 归并
guiBing(arr,0,3,arr.length-1);
// 输入原数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
private static void chaifen(int[] arr, int startIndex, int endIndex) {
// 计算两头索引
int centerIndex=(startIndex+endIndex)/2;
if (startIndex<endIndex){chaifen(arr,startIndex,centerIndex);
chaifen(arr,centerIndex+1,endIndex);
guiBing(arr,startIndex,centerIndex,endIndex);
}
}
private static void guiBing(int[] arr, int startIndex, int centerIndex, int enIndex) {
// 定义一个长期数组
int[] tempArr=new int[enIndex-startIndex+1];
// 定义右边数组的起始索引
int i=startIndex;
// 定义左边数组的起始索引
int j=centerIndex+1;
// 定义长期数组的起始索引
int index=0;
while (i<=centerIndex && j<=enIndex){if (arr[i]<=arr[j]){tempArr[index]=arr[i];
i++;
}else{tempArr[index]=arr[j];
j++;
}
index++;
}
// 解决残余元素
while (i<=centerIndex){tempArr[index]=arr[i];
i++;
index++;
}
while (j<=enIndex){tempArr[index]=arr[j];
j++;
index++;
}
// 将长期数组中的元素取到原数组中
for (int k = 0; k < tempArr.length; k++) {arr[k+startIndex]=tempArr[k];
}
}
}
归并排序就介绍到这里~~~
基数排序
基数排序不同于之前的各类排序
后面的排序或多或少通过应用比拟和挪动记录来实现排序
而基数排序的实现不须要进行对关键字的比拟，只须要对关键字进行“调配”与“收集”两种操作即可实现
上面通过图来解释：
第一次排序：依照个位进行分组
分组后后果：
再将元素逐个取出：
第二次排序：依据十位上的数进行排序
再顺次将元素取出：
第三轮排序：依据百位上的数进行排序
最初将所有元素取出：
代码实现：
public class ArraySort7 {public static void main(String[] args) {
// 基数排序：通过调配再收集的形式进行排序
int[] arr={2,0,1,5,21,31,224,355,22,41,67,23,444,789,12,55,34,75};
// 确定排序轮次
// 获取数组中的最大值
int max=getMax(arr);
// 基数排序
sortArray(arr);
// 输入排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
private static void sortArray(int[] arr) {
// 定义二维数组，放 10 个桶
int[][] tempArr=new int[10][arr.length];
// 定义统计数组
int[] counts=new int[10];
int max=getMax(arr);
int len=String.valueOf(max).length();
// 循环轮次
for (int i = 0,n=1; i < len; i++,n*=10) {for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
// 获取每个位上的数字
int ys=arr[j]/n%10;
tempArr[ys][counts[ys]++]=arr[j];
}
// 取出桶中的元素
int index=0;
for (int k = 0; k < counts.length; k++) {if (counts[k]!=0){for (int h = 0; h < counts[k]; h++) {
// 从桶中取出元素放回原数组
arr[index]=tempArr[k][h];
index++;
}
counts[k]=0;// 革除上一次统计的个数
}
}
}
}
private static int getMax(int[] arr) {int max=arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if (arr[i]>max){max=arr[i];
}
}
return max;
}
}
基数排序就介绍到这里~~~
堆排序
堆排序是利用堆这种数据结构而设计的一种排序算法，堆排序是一种抉择排序
- 将待排序序列结构成一个大顶堆，此时，整个序列的最大值就是堆顶的根节点。
- 将其与开端元素进行替换，此时开端就为最大值
- 而后将残余 n - 1 个元素从新结构成一个堆，这样就会失去 n 个元素的次小值
- 如此重复的执行，便能失去一个有序序列了
代码实现：
public class ArraySort8 {public static void main(String[] args) {
// 定义一个数组
int[] arr={1,0,6,7,2,3,4,5,8,9,10,52,12,33};
// 调整成大顶堆的办法
// 定义开始调整的地位
int startIndex=(arr.length-1)/2;
// 循环开始调
for (int i = startIndex; i >=0 ; i--) {toMaxHeap(arr,arr.length,i);
}
//System.out.println(Arrays.toString(arr));
// 通过下面的操作后，曾经把数组变成一个大顶堆，把根元素和最初一个元素进行调换
for (int i = arr.length-1; i >0; i--) {
// 进行调换
int temp=arr[0];
arr[0]=arr[i];
arr[i]=temp;
// 换完之后，咱们再把残余元素调成大顶堆
toMaxHeap(arr,i,0);
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
/**
*
* @param arr 要排序的数组
* @param size 调整的元素个数
* @param index 从哪里开始调整
*/
private static void toMaxHeap(int[] arr, int size, int index) {
// 获取左右字节的索引
int leftNodeIndex=index*2+1;
int rightNodeIndex=index*2+2;
// 查找最大节点所对应的索引
int maxIndex=index;
if (leftNodeIndex<size && arr[leftNodeIndex]>arr[maxIndex]){maxIndex=leftNodeIndex;}
if(rightNodeIndex<size && arr[rightNodeIndex]>arr[maxIndex]){maxIndex=rightNodeIndex;}
// 咱们来调换地位
if(maxIndex!=index){int t=arr[maxIndex];
arr[maxIndex]=arr[index];
arr[index]=t;
// 调换完之后，可能会影响到上面的子树，不是大顶堆，咱们还须要再次调换
toMaxHeap(arr,size,maxIndex);
}
}
}
堆排序就介绍到这里~~~
最初
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