第三章 数组(5)

2024-09-04 01:04
文章标签 数组 第三章

本文主要是介绍第三章 数组(5),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

3.5 数组排序算法

        对数据进行升序或降序排列是日常工作中经常遇到的需求,这就要求开发者必须掌握基本的数据排序算法,本节将介绍冒泡排序、选择排序和Arrays类提供的排序方法。

        3.5.1 冒泡排序

        冒泡排序是最常用的数组排序算法之一,它排序数组元素的过程通常按照“小数往前放,大数往后放”这样类似水中气泡往上升的动作,所以称作冒泡排序。它以简洁的思想与实现方法而备受青睐,是初学者最先接触的一个排序算法。

        (1)基本思路

        冒泡排序的基本思路是对比相邻的元素值,如果满足条件就交换元素值,把较小的元素移动到数组前面,把大的元素移动到数组后面(也就是交换两个元素的位置),这样较小的元素就像气泡一样从底部上升到顶部。

        (2)计算过程

        冒泡算法由双层循环实现,其中外层循环用于控制排序轮数,总轮数通常等于数组长度减1,因为最后一次循环只剩下一个数组元素,不需要对比。而内层循环主要用于对比数组中每个临近元素的大小,以确定是否交换位置,对比和交换次数以排序轮数而减少。例如,一个拥有6个元素的数组,在排序过程中每一次循环的排序过程和结果如下图所示,绿色的数字处于正在进行比较的状态,蓝色的数字表示处于等待排序的状态,黑色的数字表示已经完成排序的状态。

        算法完成第一轮比较后,把最大的元素值95移动到了最下面(相应的比95小的元素向前移动,类似气泡上升),当95下沉到底部之后就不会再参与下一轮的比较。按照这样的逻辑,每一轮比较之后,都会有一个最大元素下沉到底部。 当所有的元素都“沉底”之后,即得到升序排列的数组。

        3.5.2 直接选择排序

        直接选择排序算法属于选择排序的一种,它的排序速度要比冒泡排序快一些,也是常用的排序算法。

        (1)基本思路

        直接选择排序的基本思路是先指定一个排序位置(例如数组末尾),让指定位置的元素与其他元素逐一对比,如果知道最大或最小值就交换两个位置的值。

        直接选择排序与冒泡排序是有区别的。直接选择排序不是交换相邻元素,而是把满足条件的元素与指定的排序位置交换(如第一个元素与最后一个元素交换),这样排序好的位置逐渐扩大,最后整个数组都成为已排序好的格式。

        与冒泡排序相比,直接选择排序的交换次数要少很多,所以速度会快些。

        (2)计算过程

        以升序排列为例,算法会找出数组中值最大的元素,将值最大的元素与数组最后一个元素交换位置。例如,一个拥有6个元素的数组,在排序过程中每一次比较的过程和结果如图3所示,蓝色的数字表示等待比较的状态,黑色的数字表示已经完成排序的状态。在第一次比较的过程中,先找到了最大值63,再将63这个元素与最后一个元素互换位置, 完成互换之后,63的位置就固定了,不再参与下一次比较。第二次比较过程中,先找到了最大值24,再将24这个元素与当前最后一个元素互换位置,完成互换之后,24的位置就固定了。依此类推,每一次比较之后都会将最大的元素放在数组末尾。

        算法比较的次数为数组长度减1,因为最后一次比较时,只剩下两个等待比较的元素,完成这两个元素的比较之后,整个数组就完成了排序。

        3.5.3 反转排序

        顾名思义,反转排序就是以相反的顺序将原有数组的内容重新排序。反转排序算法在程序开发中也经常使用。

        (1)基本思路

        反转排序的思路非常简单,也很好理解,其实现思路就是将数组的第一个元素和最后一个元素进行替换,将第二个元素和倒数第二个元素进行替换,以此类推,直到将数组中的所有元素进行替换。

        反转排序是对数组两边的元素进行替换,所以for循环只需要循环数组长度的半数次。

这篇关于第三章 数组(5)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1134559

相关文章

Java数组初始化的五种方式

《Java数组初始化的五种方式》数组是Java中最基础且常用的数据结构之一,其初始化方式多样且各具特点,本文详细讲解Java数组初始化的五种方式,分析其适用场景、优劣势对比及注意事项,帮助避免常见陷阱... 目录1. 静态初始化:简洁但固定代码示例核心特点适用场景注意事项2. 动态初始化:灵活但需手动管理代

C++中初始化二维数组的几种常见方法

《C++中初始化二维数组的几种常见方法》本文详细介绍了在C++中初始化二维数组的不同方式,包括静态初始化、循环、全部为零、部分初始化、std::array和std::vector,以及std::vec... 目录1. 静态初始化2. 使用循环初始化3. 全部初始化为零4. 部分初始化5. 使用 std::a

shell编程之函数与数组的使用详解

《shell编程之函数与数组的使用详解》:本文主要介绍shell编程之函数与数组的使用,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录shell函数函数的用法俩个数求和系统资源监控并报警函数函数变量的作用范围函数的参数递归函数shell数组获取数组的长度读取某下的

C++原地删除有序数组重复项的N种方法

《C++原地删除有序数组重复项的N种方法》给定一个排序数组,你需要在原地删除重复出现的元素,使得每个元素只出现一次,返回移除后数组的新长度,不要使用额外的数组空间,你必须在原地修改输入数组并在使用O(... 目录一、问题二、问题分析三、算法实现四、问题变体:最多保留两次五、分析和代码实现5.1、问题分析5.

Java中数组转换为列表的两种实现方式(超简单)

《Java中数组转换为列表的两种实现方式(超简单)》本文介绍了在Java中将数组转换为列表的两种常见方法使用Arrays.asList和Java8的StreamAPI,Arrays.asList方法简... 目录1. 使用Java Collections框架(Arrays.asList)1.1 示例代码1.

C++一个数组赋值给另一个数组方式

《C++一个数组赋值给另一个数组方式》文章介绍了三种在C++中将一个数组赋值给另一个数组的方法:使用循环逐个元素赋值、使用标准库函数std::copy或std::memcpy以及使用标准库容器,每种方... 目录C++一个数组赋值给另一个数组循环遍历赋值使用标准库中的函数 std::copy 或 std::

C++初始化数组的几种常见方法(简单易懂)

《C++初始化数组的几种常见方法(简单易懂)》本文介绍了C++中数组的初始化方法,包括一维数组和二维数组的初始化,以及用new动态初始化数组,在C++11及以上版本中,还提供了使用std::array... 目录1、初始化一维数组1.1、使用列表初始化(推荐方式)1.2、初始化部分列表1.3、使用std::

C++ Primer 多维数组的使用

《C++Primer多维数组的使用》本文主要介绍了多维数组在C++语言中的定义、初始化、下标引用以及使用范围for语句处理多维数组的方法,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录多维数组多维数组的初始化多维数组的下标引用使用范围for语句处理多维数组指针和多维数组多维数组严格来说,C++语言没

Java 字符数组转字符串的常用方法

《Java字符数组转字符串的常用方法》文章总结了在Java中将字符数组转换为字符串的几种常用方法,包括使用String构造函数、String.valueOf()方法、StringBuilder以及A... 目录1. 使用String构造函数1.1 基本转换方法1.2 注意事项2. 使用String.valu

JAVA中整型数组、字符串数组、整型数和字符串 的创建与转换的方法

《JAVA中整型数组、字符串数组、整型数和字符串的创建与转换的方法》本文介绍了Java中字符串、字符数组和整型数组的创建方法,以及它们之间的转换方法,还详细讲解了字符串中的一些常用方法,如index... 目录一、字符串、字符数组和整型数组的创建1、字符串的创建方法1.1 通过引用字符数组来创建字符串1.2