Java基础07 数组算法(顺序查找、冒泡排序、选择排序、二分查找)

本文主要是介绍Java基础07 数组算法(顺序查找、冒泡排序、选择排序、二分查找),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!

超详细的Java知识点路线图


前言

知道了怎么使用数组后,还需要结合数组和前面的知识,解决某些实际的问题。
本文我们将学习数组的常用算法:求最大值、顺序查找、二分查找、冒泡排序、选择排序。
如果能掌握这些算法,那么大家的编程能力会得到很大增强哦。

求最大值

给定一个数组,求出所有数据中最大(最小)的数据
算法描述:

  1. 定义最大值变量,将数组中第一个数据赋值给最大值
  2. 从数组的第二个数据开始到最后,依次和最大值变量进行比较,如果数据比最大值大,就把数组的数据赋值给最大值
  3. 输出最大值
double[] numbers = {34,44,12,77,32.8,8,22.8,12,99,50};
//1、定义最大值变量,将数组中第一个数据赋值给最大值
double max = numbers[0];
int pos = 0;
//2、从数组的第二个数据开始到最后,依次和最大值变量进行比较
for(int i = 1;i < numbers.length;i++){//3、如果数据比最大值大,就把数组的数据赋值给最大值if(numbers[i] > max){max = numbers[i];pos = i;}
}
//4、输出最大值
System.out.println("最大值是:"+max+",位置是:"+(pos + 1));

顺序查找

给定一个数组和一个要查找的数据,找到该数据在数组中的位置
算法描述:

  1. 定义数组,位置变量,输入要查找数字
  2. 循环从第一个到最后一个,依次和要查找的数字进行比较
  3. 如果不相等就找下一个,如果相等就将下标保存到位置中
  4. 输出位置
Scanner input = new Scanner(System.in);
int[] numbers = {43,44,77,44,88};
System.out.println("输入你要找的数字:");
int num = input.nextInt();
int pos = -1;
for(int i = 0;i < numbers.length;i++){if(num == numbers[i]){pos = i;break;}
}
if(pos == -1){System.out.println("没有找到该数");
}else{System.out.println("该数字的位置是:"+pos);
}

冒泡排序

将数组从小到大(从大到小)顺序排序
将数组中的每个数据,两两比较,如果前面的数字大就将两个数字进行交换。
算法描述:

  1. 要进行多轮比较
  2. 每一轮比较时,将相邻的两个数据进行比较,将较大的交换到后面

算法分析:

  1. 外层循环控制比较轮数(长度-1)
  2. 内层循环控制前后两个数的比较次数(长度-1-轮数)
  3. 在内层循环中将相邻的两个数据进行比较,将较大的交换到后面
//外层循环控制比较的轮数
for(int i = 0;i < numbers.length - 1;i++){//内层循环控制前后两个数的比较次数(长度-1-轮数)for(int j = 0;j < numbers.length - 1 - i;j++){//在内层循环中将相邻的两个数据进行比较,将较大的交换到后面if(numbers[j] > numbers[j+1]){int temp = numbers[j];numbers[j] = numbers[j+1];numbers[j+1] = temp;}}
}

选择排序

将数组中的最大数据和第一个数据交换,
将第二大数据和第二个数据交换

算法描述:

  1. 分为多轮
  2. 每次取得该轮中最大(小)值的位置和前面一个数据进行交换

算法分析:

  1. 外层循环控制轮数(长度-1)
  2. 内层循环控制找最小值位置(范围:轮数~长度-1)
  3. 将最小值的数据和该轮的第一个数进行交换
//外层循环控制轮数(长度-1)
for(int i = 0;i < numbers.length - 1;i++){//保存该轮的第一个数的位置为最小值的位置int min = i;//内层循环控制找最小值位置(范围:轮数~长度-1)for(int j = i;j < numbers.length;j++){//找最小值的位置if(numbers[j] < numbers[min]){min = j;}}//将最小的数据和该轮的开始位置交换if(min != i){int temp = numbers[min];numbers[min] = numbers[i];numbers[i] = temp;}
}

二分查找

二分查找只能用于有序数组,效率更高

算法描述:

  1. 定义开始位置和结束位置
  2. 找到开始和结束位置中间的值
  3. 如果中间的值大于要找的数,淘汰后面的所有数(将中间位置赋值给结束位置)
  4. 如果中间的值小于要找的数,淘汰前面的所有数(将中间位置赋值给开始位置)
  5. 如果中间数等于要找的数,就找到了,结束查询
  6. 将上面的过程写入循环,条件开始位置小于等于结束位置
int[] numbers = {10,20,30,40,50,60,80};
System.out.println("输入你要找的数字:");
int num = input.nextInt();
int result = -1;
//定义开始位置
int start = 0;
//定义结束位置
int end = numbers.length - 1;
//循环进行查找,开始位置<=结束位置
while(start <= end){//取中间的值的下标int middle = (start + end) / 2;//如果中间的值大于要找的数,淘汰中间数后面的所有数if(numbers[middle] > num){//将中间位置赋值给结束位置end = middle - 1;}//如果中间的值小于要找的数,淘汰中间数前面的所有数else if(numbers[middle] < num){//将中间位置赋值给开始位置start = middle + 1;}//如果中间数等于要找的数,就找到了,结束查询else{result = middle;break;}
}
if(result == -1){System.out.println("没有找到!");
}else{System.out.println("找到了!位置是:"+result);
}

结束

本文结束了,不知道大家掌握了没有,留作业检查一下:
1、一个班级有10个学生,输入每个学生的成绩,最后能统计出平均分和最高分。
2、给定一个五个人姓名的数组,输入要查找的姓名,查找其在数组中的位置。
3、定义长度为10的整型数组,同时给10个初始值,对数组排序
4、使用二分查找,在上面的数组中查找一个数字的位置。
5、取0-9中的随机数存入一个长度为10的数组,要求随机数不能重复。


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