java 中冒泡、二分、快速算法詳解
1、冒泡算法的原理:
冒泡排序算法的一般性策略:搜索整個(gè)值列,比較相鄰元素,如果兩者的相對(duì)次序不對(duì),則交換它們,其結(jié)果是最大值“想水泡一樣”移動(dòng)到值列的最后一個(gè)位置上,這也是它在最終完成排序的值列中合適的位置。然后再次搜索值列,將第二大的值移動(dòng)至倒數(shù)第二個(gè)位置上,重復(fù)該過(guò)程,直至將所有元素移動(dòng)到正確的位置上。
下面是兩個(gè)Java冒泡算法程序
2、冒泡代碼如下:
public class BubbleSort { public static void bubbleSort(int[] a) { int temp; for (int i = 0; i < a.length - 1; ++i) { for (int j = a.length - 1; j > i; --j) { if (a[j] < a[j - 1]) { temp = a[j]; a[j] = a[j - 1]; a[j - 1] = temp; } } } } public static void main(String[] args) { int a[] = { 49,38,65,97,76,13,27,49}; bubbleSort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } }
2、二分算法
(1)前提:二分查找的前提是需要查找的數(shù)組必須是已排序的,我們這里的實(shí)現(xiàn)默認(rèn)為升序
(2)原理:將數(shù)組分為三部分,依次是中值(所謂的中值就是數(shù)組中間位置的那個(gè)值)前,中值,中值后;將要查找的值和數(shù)組的中值進(jìn)行比較,若小于中值則在中值前面找,若大于中值則在中值后面找,等于中值時(shí)直接返回。然后依次是一個(gè)遞歸過(guò)程,將前半部分或者后半部分繼續(xù)分解為三部分??赡苊枋龅貌皇呛芮宄?,若是不理解可以去網(wǎng)上找。從描述上就可以看出這個(gè)算法適合用遞歸來(lái)實(shí)現(xiàn),可以用遞歸的都可以用循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以我們的實(shí)現(xiàn)分為遞歸和循環(huán)兩種,可以根據(jù)代碼來(lái)理解算法
(3)實(shí)現(xiàn):代碼如下
package org.cyxl.algorithm.search; /** * 二分查找 * @author cyxl * */ public class BinarySearch { private int rCount=0; private int lCount=0; /** * 獲取遞歸的次數(shù) * @return */ public int getrCount() { return rCount; } /** * 獲取循環(huán)的次數(shù) * @return */ public int getlCount() { return lCount; } /** * 執(zhí)行遞歸二分查找,返回第一次出現(xiàn)該值的位置 * @param sortedData 已排序的數(shù)組 * @param start 開(kāi)始位置 * @param end 結(jié)束位置 * @param findValue 需要找的值 * @return 值在數(shù)組中的位置,從0開(kāi)始。找不到返回-1 */ public int searchRecursive(int[] sortedData,int start,int end,int findValue) { rCount++; if(start<=end) { //中間位置 int middle=(start+end)>>1; //相當(dāng)于(start+end)/2 //中值 int middleValue=sortedData[middle]; if(findValue==middleValue) { //等于中值直接返回 return middle; } else if(findValue<middleValue) { //小于中值時(shí)在中值前面找 return searchRecursive(sortedData,start,middle-1,findValue); } else { //大于中值在中值后面找 return searchRecursive(sortedData,middle+1,end,findValue); } } else { //找不到 return -1; } } /** * 循環(huán)二分查找,返回第一次出現(xiàn)該值的位置 * @param sortedData 已排序的數(shù)組 * @param findValue 需要找的值 * @return 值在數(shù)組中的位置,從0開(kāi)始。找不到返回-1 */ public int searchLoop(int[] sortedData,int findValue) { int start=0; int end=sortedData.length-1; while(start<=end) { lCount++; //中間位置 int middle=(start+end)>>1; //相當(dāng)于(start+end)/2 //中值 int middleValue=sortedData[middle]; if(findValue==middleValue) { //等于中值直接返回 return middle; } else if(findValue<middleValue) { //小于中值時(shí)在中值前面找 end=middle-1; } else { //大于中值在中值后面找 start=middle+1; } } //找不到 return -1; } }
4、測(cè)試代碼
package org.cyxl.algorithm.search.test; import org.cyxl.algorithm.search.BinarySearch; import org.junit.Test; public class BinarySearchTest { @Test public void testSearch() { BinarySearch bs=new BinarySearch(); int[] sortedData={1,2,3,4,5,6,6,7,8,8,9,10}; int findValue=9; int length=sortedData.length; int pos=bs.searchRecursive(sortedData, 0, length-1, findValue); System.out.println("Recursice:"+findValue+" found in pos "+pos+";count:"+bs.getrCount()); int pos2=bs.searchLoop(sortedData, findValue); System.out.println("Loop:"+findValue+" found in pos "+pos+";count:"+bs.getlCount()); } }
5、總結(jié):這種查找方式的使用場(chǎng)合為已排序的數(shù)組??梢园l(fā)現(xiàn)遞歸和循環(huán)的次數(shù)是一樣的
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