arraylist从大到小排序_程序猿面试宝典:你该知道的数组排序算法
通常情況下,我們對數(shù)組的操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止遍歷判斷大小或者判斷奇偶數(shù)這么簡單。比如,當(dāng)我們需要求一個(gè)數(shù)組中所有元素的平均值時(shí),操作很簡單,只需要去遍歷這個(gè)數(shù)組,并將其內(nèi)部所有元素中存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行求和,最后用所有元素內(nèi)容的和去除以元素個(gè)數(shù),就可以得到最終數(shù)組的平均值。這個(gè)問題很簡單。但是如果我們要求解這個(gè)數(shù)組中的中位數(shù)時(shí),應(yīng)該怎么做?此時(shí)我們來分析下,由于數(shù)組中的數(shù)值存放順序并不是固定的,因此每個(gè)元素中存儲(chǔ)的內(nèi)容并不一定是按照存儲(chǔ)數(shù)值從大到小存放的,也不一定是按照從小到大存放的。因此如果要求解中位數(shù)這樣的算法,一定要對數(shù)組中的內(nèi)容進(jìn)行排序,而數(shù)組的排序操作是一種稍微有點(diǎn)難度的運(yùn)算,因此這一小節(jié)的內(nèi)容請大家開始全神貫注地看一下。(1)冒泡排序法冒泡算法,在傳統(tǒng)的C語言教科書上講的很多,它是一種比較穩(wěn)定的排序算法。大家在使用這個(gè)排序算法的時(shí)候,可以從它的名字來聯(lián)想一下它的實(shí)現(xiàn)形式。一說到冒泡,大家首先想到的是一條小魚在水里游著,并且"布魯布魯"的吐出一串串小氣泡,冒到水面上。其實(shí)冒泡排序法也和小于吐泡泡一樣,每次只吐出一個(gè),并且連續(xù)不斷地一個(gè)接一個(gè)吐。冒泡排序算法的中心思想,即是相鄰的兩個(gè)數(shù)進(jìn)行比較后根據(jù)大小需求交換位置。先從最簡單的兩個(gè)元素的數(shù)組看起,由此進(jìn)行舉一反三。假設(shè)一個(gè)數(shù)組內(nèi)部只有兩個(gè)元素"int array = {8, 0};"。對其進(jìn)行排序時(shí),我們僅需要做一次判斷即可以知道哪個(gè)元素大,哪個(gè)元素小,假設(shè)我們從小到大進(jìn)行排列,那么排列出的結(jié)果就應(yīng)該是"array = {0, 8};"。再看當(dāng)有三個(gè)元素的數(shù)組。假設(shè)一個(gè)數(shù)組內(nèi)部只有兩個(gè)元素"int array = {8, 0, 1};"。那我們還是進(jìn)行兩兩比較,第一次比較,可以得出數(shù)組應(yīng)該為"array = {0, 1, 8};",也是只需要一次比較就可以完成數(shù)組的排序。但如果數(shù)組改變一下元素的位置,即"int array = {8, 1, 0};",那么我們再來看一下,第一次兩兩元素比較變成了"array = {1, 0, 8};",因此碰到這種極端情況時(shí),冒泡法一次比較完成不了排序,那么應(yīng)該進(jìn)行第二次比較,最終第二次比較我們可以得出結(jié)果"array = {0, 1, 8};"再來看看四個(gè)元素時(shí)候數(shù)組的排序,這次我們舉一個(gè)極端情況,即將一個(gè)從大到小排列的數(shù)組變成由小到大的順序排列。數(shù)組為"int array = {9, 8, 1, 0};"。那么此時(shí)第一次相鄰兩個(gè)元素比較可以得出"array = {8, 1, 0, 9};",第二次相鄰元素兩兩比較可以得出"array = {1, 0, 8, 9};",第三次兩兩比較可以得出"array = {0, 1, 8, 9};"。基于上述的分析,我們可以知道,一個(gè)數(shù)組如果有n個(gè)元素需要進(jìn)行排序時(shí),其排序的極端情況應(yīng)該是n-1次。具體的排序流程,見圖5-4-1。
圖5-4-1 冒泡排序法的流程因此根據(jù)上述分析,我們可以寫出代碼如圖5-4-2所示。
圖5-4-2 冒泡法排序接下來,我們將程序改裝一下,讓它在每一步相鄰兩個(gè)元素比較的過程打印出來,如圖5-4-3所示。我們可以看到,越大的元素會(huì)經(jīng)由交換慢慢"浮"到數(shù)列的頂端(升序或降序排列),就如同水里的小金魚吐出的泡泡一串串慢慢浮出水面,故名"冒泡排序"。
圖5-4-3 冒泡法排序單步打印 (2)選擇排序選擇排序,俗稱"硬著頭皮排序",當(dāng)然這個(gè)"硬著頭皮排序"是我給它取的名字,因?yàn)樗亲钭钪庇^的排序方法,完美詮釋了"暴力美學(xué)"這四個(gè)字。要理解選擇排序,先想象一下小學(xué)上體育課時(shí),老師是怎么排列隊(duì)伍的。先從小朋友里面隨便拉一個(gè)老師認(rèn)為最矮的同學(xué)出來,讓他做排頭,然后依次拿其他的同學(xué)和他比較,如果比他高,就放到其后面去,比他矮就放到前面,接著再來目測第二個(gè),以此類推。當(dāng)然上面這段話是描述的體育老師內(nèi)心思路。而我們對數(shù)組排序的時(shí)候,同樣可以使用這種方式。我們可以先指定一個(gè)排頭兵,假設(shè)我們要進(jìn)行從小到大排列時(shí),那我們先假設(shè)第一個(gè)元素為數(shù)組中最小的元素,接著分別去和剩余的其它元素比較,如果發(fā)現(xiàn)比它小的,那么將其自己和那個(gè)元素互換,用這種方式,只需要遍歷完整個(gè)數(shù)組,就可以把最小的元素放到首個(gè)元素的位置了。如圖5-4-4所示。
圖5-4-4 選擇排序做一次遍歷比較圖5-4-4中,我們通過第一次的遍歷比較,將最小的元素排列到了數(shù)組的最左端,而接下來要做的,只需要一次將剩余的9個(gè)元素進(jìn)行比較,找出最小值,再放到0右邊,以此類推,最后我們可以寫出如圖5-4-5所示的選擇排序程序。
圖5-4-5 選擇排序法對于數(shù)組的排序算法,我們目前就講述這兩種,其實(shí)還有很多現(xiàn)代的比較快速的排序算法,我們以后再說。這兩種排序算法對于很多第一次接觸C語言的讀者來說,還是比較難理解的,因此還是需要多花功夫多多演練。
總結(jié)
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