大数据——十大基本算法之选择排序和插入排序

末蓝、 2023-10-10 12:06 48阅读 0赞

#### 十大基本算法 ####

*  [前言][Link 1]
 *  [选择排序][Link 2]
 *  [插入排序][Link 3]

## 前言 ##

这边只是把选择排序和插入排序单独拿出来，如果想了解更多具体的十大基本算法，可以看我的上一篇转载的文章《十大基本算法介绍》。  
[https://blog.csdn.net/dsjia2970727/article/details/107344795][https_blog.csdn.net_dsjia2970727_article_details_107344795]

## 选择排序 ##

概念： 选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理：首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。  
表现最稳定的排序算法之一，因为无论什么数据进去都是O(n2)的时间复杂度，所以用到它的时候，数据规模越小越好。唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧。理论上讲，选择排序可能也是平时排序一般人想到的最多的排序方法了吧。  
算法描述:  
n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。具体算法描述如下：  
（1）初始状态：无序区为R\[1…n\]，有序区为空；  
（2）第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时，当前有序区和无序区分别为R\[1…i-1\]和R(i…n）。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R\[k\]，将它与无序区的第1个记录R交换，使R\[1…i\]和R\[i+1…n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区；  
（3）n-1趟结束，数组有序化了。  
动画演示：  
![在这里插入图片描述][202007151010040.gif_pic_center]  
案例分析：

import java.util.Arrays;
    public class Demo6 {
        public static void main(String[] args) {
            //外层个内层比，只要找到比自己小的，就交换
          int []a={1,3,2,5,8,4};
           /* for (int i = 0; i < a.length-1; i++) {
                //int tmp=0;
                for (int j = i; j <a.length ; j++) {
                    int min=a[i];
                    if(a[i]>a[j]){
                       a[i]=a[j];
                      a[j]=min;
                    }
                }
            }
            System.out.println(Arrays.toString(a));*/
            //选择排序逻辑；
            //从前向后对每一个下标对应的元素作为基准位
            //与后面所有的元素进行比较，找出最小值
            //与当前下标的元素进行交换
            //进行下一次循环
            for (int i = 0; i < a.length; i++) {
                int min=a[i];
                int tmp = i;
                for (int j = i+1; j <a.length ; j++) {
                    if(a[i]>a[j]){
                        min=a[j];
                        tmp=j;
                    }//1 3 2 5 8 4
                }a[tmp]=a[i];
                a[i]=min;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(a));
        }
    }

输出结果：  
![在这里插入图片描述][20200715101248429.png]

## 插入排序 ##

概念：插入排序（Insertion-Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。  
插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。  
算法描述:  
一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：  
（1）从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；  
（2）取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；  
（3）如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；  
（4）重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；  
（5）将新元素插入到该位置后；  
重复步骤2~5。  
动画演示：  
![在这里插入图片描述][20200715101616216.gif_pic_center]  
案例分析：

import java.util.Arrays;
    public class Demo7 {
        public static void main(String[] args) {
            //逻辑：从第二位开始，向前比较，进行插入逻辑
            int[] a={1,3,2,5,8,4};
            for (int i = 1; i < a.length; i++) {
                int tmp=a[i];
                boolean isInsert=false;
                for (int j = i-1; j >=0 ;j--) {
                    //如果遇到比自己大的，大的值就后移
                    if(tmp<a[j]){
                        a[j+1]=a[j];
                    }else{//如果遇到比自己小的，就在后方插入
                        a[j+1]=tmp;
                        isInsert=true;
                        break;}}
                    //如果一直没插入，就插入首位
                        if(!isInsert){//isInsert==false
                            a[0]=tmp;
                        }
                }
                System.out.println(Arrays.toString(a));
            }
      }

输出结果：  
![在这里插入图片描述][20200715101750642.png]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/dsjia2970727/article/details/107353241/#_1
[Link 2]: https://blog.csdn.net/dsjia2970727/article/details/107353241/#_4
[Link 3]: https://blog.csdn.net/dsjia2970727/article/details/107353241/#_54
[https_blog.csdn.net_dsjia2970727_article_details_107344795]: https://blog.csdn.net/dsjia2970727/article/details/107344795
[202007151010040.gif_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/202007151010040.gif#pic_center
[20200715101248429.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200715101248429.png
[20200715101616216.gif_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200715101616216.gif#pic_center
[20200715101750642.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200715101750642.png