--數組的排序和查找--java學習日記2（基礎知識）

      數組是一個相同數據類型的元素按照一定順序排列的集合。數組的特點：1.只能存放基本數據類型元素。2.數組長度固定，不可改變。3.同一個數組中元素類型相同。

數組的聲明：數據類型[]  數組名 =  new  數據類型[count];如： int []  a = new int[10];其中，數據類型指明數組中要存放的元素的類型，數組名用來唯一標識數組，它是數組第一個元素的地址，count代表數組長度。

      將數據保存到數組中是爲了對數據進行操作，比如將數組元素按一定規則排序，查找某個特定元素的位置等。常見的排序算法有：冒泡排序，選擇排序，插入排序等。效率較高的查找方式是折半查找。下面通過數組a進行說明。

       運用到的java基礎知識：數組，排序算法，流程語句控制，位運算等。

       一、排序 

1.冒泡排序

       原理：相鄰兩個元素進行比較,第一圈最值出現了最後位

     代碼示例如下：

public void bubbleSort(int[] a)
{
	for(int i = 0;i < n-1;i++)
	{
		boolean flag = true;// 判斷是否進行了交換
		// -i;讓每一次比較的元素減少，-1;防止角標越界
		for(int j = i+1;j < n-i-1;j++)
		{
			if(a[j] > a[j+1])
			{
				swap(a[j],a[j+1]);// 兩個元素交換位置
				// swap(int[] a, int x, int y);
				flag = false;
			}
		}
		if(flag)// 如果本次沒有進行交換則退出，減少循環次數
			break;
	}
}

 

2.選擇排序

      原理：兩兩比較，每次選最小的放左邊

public void selectSort(int[] a)
{
	for(int i = 0;i < n-1;i++)// 從a[0]開始
	{
		for(int j = i+1;j < n;j++)// 從a[i]的下一個開始
		{
			if(a[i] > a[j])// 選最小的和a[i]互換
				swap(a[i],a[j]);
		}
	}
}

3.插入排序

      原理：認爲第一個元素是有序的，後面每插入一個元素都跟原數組中的元素進行比較

public void insertSort(int[]a)
{
	for(int i = 1;i < a.length;i++) 
	{
		for(int j = i;j > 0;j--)
		{
			if(a[j]<a[j-1])
			{
				swap(a[j],a[j-1]);
			}
		}
	}
}

 

以上排序算法中，swap(int x,int y);爲一個交換x, y的函數，實現方式很多，下面給出三種實現：

// 第一種，最常用
public void swap(int x, int y)
{
	int temp = x;
	x = y;
	y = temp;
}
 
// 第二種
public void swap(int x, int y)
{
	x = x + y;
	y = x - y;
	x = x - y;
}

// 第三種，效率最高,不容易想到
public void swap(int x, int y)
{
	x = x^y;
	y = x^y;
	x = x^y;
}

二、折半查找

         前提：數組必須有序才能用折半查找。將要查找的數與數組中間的數比較，如果小於要查找的數，則從右半部分查找，否則從左半部分查找。相等時返回下標，若要查找的數不存在返回-1 。

	public static int halfSearch(int[] a, int key)// key爲要查找的數
	{
		int min,max,mid;// min,max,mid分別表示最小、最大、中間值的索引
		min = 0;
		max = a.length-1;
		mid = (max + min)/2;
		while(a[mid] != key)
		{
			if(key>a[mid])// 要查找的數大於中間值，從右半部分查找
				min = mid+1;
			else if(key<a[mid])// 要查找的數大於中間值，從左半部分查找
				max = mid - 1;
			if(min > max)// 要查找的數不存在返回-1
				return -1;
			mid = (max + min)/2;
		}
		return mid;
	}