必须掌握的八种基本排序算法必须掌握的八种基本排序算法

一、冒泡排序：

1.1 原理：
?这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。
??1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
??2. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
??3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
??4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

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冒泡排序

1.2 代码

private static void sort(int[] array) throws Exception { if (array == null || array.length == 0) { throw new Exception("the array is null or no element..."); } System.out.println("冒泡排序优化前..."); int n = array.length; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (array[j] > array[j + 1]) { swap(array, j, j + 1); } } System.out.println("第" + (i + 1) + "轮后: " + Arrays.toString(array)); } }第1轮后: [3, 1, 4, 2, 7, 8, 6, 5, 9] 第2轮后: [1, 3, 2, 4, 7, 6, 5, 8, 9] 第3轮后: [1, 2, 3, 4, 6, 5, 7, 8, 9] 第4轮后: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 第5轮后: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 第6轮后: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 第7轮后: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 第8轮后: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 第9轮后: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

从上述的log打印中，可以看出来：在第4轮时就已经排好序了，所以从第5轮到第9轮均是无用操作。

private static void optimizeSort(int[] array) throws Exception { if (array == null || array.length == 0) { throw new Exception("the array is null or no element..."); } System.out.println("冒泡排序优化后..."); int n = array.length; for (int i = 0; i < n; i++) { // 设定一个排序完成的标记 // 若为 true，则表示此次循环没有进行交换，即待排序列已经有序，排序已然完成 boolean success = true; for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (array[j] > array[j + 1]) { swap(array, j, j + 1); success = false; } } if (success) { break; } System.out.println("第" + (i + 1) + "轮后: " + Arrays.toString(array)); } } 第1轮后: [3, 1, 4, 2, 7, 8, 6, 5, 9] 第2轮后: [1, 3, 2, 4, 7, 6, 5, 8, 9] 第3轮后: [1, 2, 3, 4, 6, 5, 7, 8, 9] 第4轮后: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

1.3 复杂度

时间复杂度：
两层循环，第1次遍历n次(n个元素)，第二次遍历n-1次，... 依次类推。因此，表达式如下：
[图片上传失败...(image-6c19e2-1576217576910)]
空间复杂度：
没有利用新的数组来帮助完成排序算法，我们认为其空间复杂度为[图片上传失败...(image-4d7de1-1576217576910)]

二、快速排序
【必须掌握的八种基本排序算法】https://www.runoob.com/w3cnote/quick-sort.html