算法day1 常见排序算法

1.工具类的准备，拿到随机数组，封装简易方法

public class Utils {
    public static int[] getArray(int size,int min,int max){
        Random random = new Random();
        int[] arr = random.ints(size,min,max).toArray();
        return arr;
    }

    public static void swapPuTong(int[] arr,int i,int j){
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

    /*
    异或：相同为0，不同为1，相当于无进位相加
    性质：0^N = N            N ^ N = 0
    满足交换律和结合律
     */
    //交换,借助异或运算的实现，这个函数成功的前提是两个交换变量的值可以相同，但内存不可以相同，意思就是i位置不可以等于j位置，否则会将该位置的数抹为0
    public static void swapYiHuo(int[] arr, int i, int j) {
        arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
        arr[j] = arr[i] ^ arr[j];
        arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
    }
}

2.冒泡排序 时间复杂度O(N^2) 空间复杂度O(1)

思路简述：首先在0到n上作第一重循环，循环内部，从0到n上相邻元素比较，比较完后最后一个元素最大，然后0到n-1上比较，0到n-2上比较。。。。

public static void bubbleSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2)
            return;
        for (int e = arr.length-1; e > 0; e--) {   //总0到n上轮回
            for (int i = 0; i < e; i++) {   //第一次从0到n上比较，比较玩最后一个最大，第二次从0到n-1上比较，比较完后N-1位置第二大。。。。
                if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                    Utils.swapYiHuo(arr, i, i + 1);
                }
            }

        }
    }

3.插入排序 时间复杂度O(N^2) ，这里复杂度均是按照最查情况来估计

思路简述：首先第一个元素已经有序，然后我们要做到前两个元素有序，前三个元素有序。。。直到前n个元素都有序

public static void insertionSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2)
            return;

        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {  //想要0 --i 范围做到有序
            for (int j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > arr[j + 1]; j--) //从i位置往前看，已经做到0 - i-1位置有序了，如果前面的数比你大，则你往前移动然后继续与你前面的比较，直到你前面的数比你小或者越界停
                Utils.swapYiHuo(arr, j, j + 1);
        }
    }

4.选择排序 时间复杂度O(N^2)

思路简述：选出0到n位置上的最小值放到0位置，选出1到n位置上的最小值放到1位置，选出2到n位置上的最小值放到2位置。。。。

public static void selectionSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {  //洗掉捣乱参数
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {  // i --  N-1
            int minIndex = i;   //假定最开始最小值就是i位置
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {    // i+1 -- N上寻找是否有比MinIndex上更小的值
                minIndex = arr[j] < arr[minIndex] ? j : minIndex;   //如果有，更换最小值的坐标
            }
            Utils.swapPuTong(arr, i, minIndex);   //交换i位置的数和最小值
        }
    }