自定义排序：Java、JS、Python和C中的排序算法大PK

2023-03-06 10:12:59

掌握排序算法：解锁数据组织之道

数据是现代世界的命脉，对数据的有效组织和处理至关重要。排序算法就是我们手中的利器，可以将杂乱无章的数据转化为井然有序的信息宝库。在这篇文章中，我们将深入探究四种最常见的排序算法，帮助你成为数据排序大师。

冒泡排序：简单易懂的排序方法

冒泡排序就像一场气泡比赛，较大的气泡不断向上浮动，而较小的气泡则沉降到底部。它通过逐个比较相邻元素，将较大的元素向后移动，较小的元素向前移动，直到所有元素按顺序排列。尽管冒泡排序简单易懂，但它的效率并不高，尤其是不适合处理大型数据集。

public static void bubbleSort(int[] arr) {
  boolean swapped = true;
  while (swapped) {
    swapped = false;
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
      if (arr[i] > arr[i + 1]) {
        swap(arr, i, i + 1);
        swapped = true;
      }
    }
  }
}

private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
  int temp = arr[i];
  arr[i] = arr[j];
  arr[j] = temp;
}

选择排序：快速找到最小值

选择排序有点像老师在班级中挑选成绩最好的学生。它逐一遍历数据集，找到最小的元素，并将其放置在列表的开头。然后，它继续查找下一个最小的元素，并将其放置在第二个位置，以此类推。选择排序比冒泡排序稍快，但仍不适合处理大型数据集。

public static void selectionSort(int[] arr) {
  for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
    int minIndex = i;
    for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
      if (arr[j] < arr[minIndex]) {
        minIndex = j;
      }
    }
    swap(arr, i, minIndex);
  }
}

插入排序：逐步构建有序序列

插入排序就像在纸牌游戏中插入一张牌。它逐个遍历数据集，将每个元素插入到已排序序列中的正确位置。插入排序比冒泡排序和选择排序效率更高，尤其是在处理部分有序数据集时。

public static void insertionSort(int[] arr) {
  for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
    int currentElement = arr[i];
    int j = i - 1;
    while (j >= 0 && currentElement < arr[j]) {
      arr[j + 1] = arr[j];
      j--;
    }
    arr[j + 1] = currentElement;
  }
}

快速排序：高效的递归分治算法

快速排序就像一位指挥家，将乐团分为较小的部分，再逐个部分进行排序。它选择一个基准元素，将数据集划分为小于和大于基准的子集。然后，它递归地对子集进行排序，直到整个数据集有序。快速排序是效率最高的排序算法之一，非常适合处理大型数据集。

public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
  if (low < high) {
    int partitionIndex = partition(arr, low, high);

    quickSort(arr, low, partitionIndex - 1);
    quickSort(arr, partitionIndex + 1, high);
  }
}

private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
  int pivot = arr[high];
  int i = (low - 1);

  for (int j = low; j < high; j++) {
    if (arr[j] < pivot) {
      i++;

      swap(arr, i, j);
    }
  }

  swap(arr, i + 1, high);
  return (i + 1);
}