交换排序是另一种经常使用的内部排序策略，常见的算法有冒泡排序和快速排序，之所以把冒泡排序和快速排序归类为交换排序，是因为这两种算法的主要工作是不断的交换元素来达到排序的目的。
冒泡排序是最经典的交换排序，它的算法思想是：（假设数据存放在数组a[n]中）
1.比较a[0]和a[1]，如果a[0]>a[1]，则交换a[0]，a[1]，然后比较新的a[1]（可能是原来的a[0]）和 a[2]，如果a[1]>a[2]，则交换 a[1]，a[2]，以此类推，直到a[n-2]和a[n-1]比较完毕，这样，a中的最大数就 “沉底”了，即a[n-1]是数组a中的最大值。
2.从头开始继续第1步的操作，所不同的是本次比较到a[n-2]即可结束，这样数组a中的次大值就被交换到a[n-2]的位置。
3.以此比较n-1次，数组a就按照从小到大的顺序排好了。（也可以判断是否有交换发生，如果一趟比较没有发生交换，则表示数组a已经排好序）。
冒泡排序的java实现如下：
public static void bubbleSort(int[] elements){
for(int i = elements.length-1; i > 0; i--){
for(int j = 0; j < i;j++){
if(elements[j] > elements[j+1]){
swap(elements,j,j+1);//交换两个元素
}
}
}
}
private static void swap(int[] elements,int i,int j){
int temp = elements[i];
elements[i] = elements[j];
elements[j] = temp;
}
冒泡排序的实现较为简单，时间复杂度为O（n*n），空间复杂度为O（1）。
另一种经典的交换排序是快速排序，快速排序的效率很高，但是空间复杂度较大，因为快速排序使用了递归，而递归的实现需要一个栈。快速排序的算法思想是：（假设数据存放在数组a[n]中）
1.如果待比较的数组长度为0或者1，则不用比较，直接返回。
2.如果待比较的数组长度大于1，则随机的选择一个中枢值（centrum），然后分别从数组的两端开始遍历，并且把从左边遍历找到的大于 centrum的元素和从右边遍历找到的小于centrum的元素进行交换，直到数组遍历完毕（即：左边遍历指针指向的索引大于或等于右边遍历指针指向的 索引）。
3.交换中枢元素和右边遍历指针指向的元素，这样原来的数组以中枢元素为界分成了两个数组，且左边数组的元素都不大于中枢，右边数组的元素都不小于中枢，然后分别对两个子数组分别进行快速排序。
快速排序的java实现如下：
public static void quickSort(int[] elements,int begin,int end){
if(begin < end){
int centrum = elements[begin];//选择第一个元素作为中枢
int front = begin+1;
int back = end;
while(front <= back){
while((front <= end) && (elements[front] < centrum)) front++;
while((back >= begin) && (elements[back] > centrum)) back--;
if(front < back){
swap(elements,front,back);
}else{
break;
}
}
if(begin < back)
swap(elements,begin,back);
quickSort(elements,begin,back-1);
quickSort(elements,back+1,end);
}
}
private static void swap(int[] elements,int i, int j){
int temp = elements[i];
elements[i] = elements[j];
elements[j] = temp;
}
推荐信息
- 暂无记录
评论