數組冒泡排序、選擇排序、二分查找法

1 數組高級冒泡排序原理圖解【掌握】

畫圖演示

需求：

數組元素：{24, 69, 80, 57, 13}

請對數組元素進行排序。

冒泡排序

相鄰元素兩兩比較，大的往后放，第一次完畢，最大值出現在了最大索引處

2 數組高級冒泡排序代碼實現【掌握】

案例演示

數組高級冒泡排序代碼

package com.heima.array;
public class Demo1_Array {    
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {24, 69, 80, 57, 13};
        bubbleSort(arr);
        print(arr);
    }
    
    /*
     * 冒泡排序
     * 1,返回值類型,void
     * 2,參數列表,int[] arr
     * 
     * 第一次:arr[0]與arr[1],arr[1]與arr[2],arr[2]與arr[3],arr[3]與arr[4]比較4次，最大值在4角標位
        第二次:arr[0]與arr[1],arr[1]與arr[2],arr[2]與arr[3]比較3次，第二大值在3角標位
        第三次:arr[0]與arr[1],arr[1]與arr[2]比較2次，第三大值在2角標位
        第四次:arr[0]與arr[1]比較1次，第四大值在1角標位，第五大值在0角標，即最小值在第五角標位
     */
    
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//外循環只需要比較arr.length-1次就可以了
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {        //-1為了防止索引越界,-i為了提高效率
                if(arr[j] > arr[j+1]) {
                    /*int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j+1] = temp;*/
                    swap(arr,j,j+1);  // 交換位置的方法
                }
            }
        }
    }
    
    /*
     * 打印數組
     * 1,返回值類型void
     * 2,參數列表int[]arr
     */
    
    public static void print(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }    
    
    /*
     * 換位操作
     * 1,返回值類型,void
     * 2,參數列表int[] arr.int i,int j
     * 
     * 如果某個方法,只針對本類使用,不想讓其他類使用就可以定義成私有的
     */
    
    private static void swap(int[] arr,int i,int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
}

3 數組高級選擇排序原理圖解【掌握】

畫圖演示

需求：

數組元素：{24, 69, 80, 57, 13}

請對數組元素進行排序。

選擇排序

從0索引元素開始，依次和后面元素比較，小的往前放，第一次完畢，最小值出現在了最小索引處。

4 數組高級選擇排序代碼實現【掌握】

案例演示

數組高級選擇排序代碼

package com.heima.array;
public class Demo1_Array {
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {24, 69, 80, 57, 13};        
        //selectSort(arr);
        print(arr);
    }
    
    /*
     * 打印數組
     * 1,返回值類型void
     * 2,參數列表int[]arr
     */
    
    public static void print(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
    
    /*
     * 選擇排序
     * 1,返回值類型void
     * 2,參數列表int[] arr
     * 
     * 第一次:arr[0]分別與arr[1-4]比較,比較4次，最小值在0角標位
        第二次:arr[1]分別與arr[2-4]比較,比較3次，第二小值在1角標位
        第三次:arr[2]分別與arr[3-4]比較,比較2次，第三小值在2角標位
        第四次:arr[3]與arr[4]比較,比較1次，第四小值在3角標位，第五小值在4角標位。
     */
    
    public static void selectSort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {    //只需要比較arr.length-1次
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if(arr[i] > arr[j]) {
                    /*int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = temp;*/
                    swap(arr,i,j);
                }
            }
        }
    }
    
    /*
     * 換位操作
     * 1,返回值類型,void
     * 2,參數列表int[] arr.int i,int j
     * 
     * 如果某個方法,只針對本類使用,不想讓其他類使用就可以定義成私有的
     */
    
    private static void swap(int[] arr,int i,int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
}

5 數組高級二分查找原理圖解【掌握】

畫圖演示

二分查找，又稱為折半查找法

前提：數組元素有序，這里的有序指的是提供的數組初始狀態本身元素就是有序的。

6 數組高級二分查找代碼實現及注意事項【掌握】

6.1 案例演示

數組高級二分查找代碼

package com.heima.array;
public class Demo2_Array {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {11,22,33,44,55,66,77};
        System.out.println(getIndex(arr, 22));
        System.out.println(getIndex(arr, 66));
        System.out.println(getIndex(arr, 88));
    }
    
    /*
     * 二分查找
     * 1,返回值類型,int
     * 2,參數列表int[] arr,int value
     */
    
    public static int getIndex(int[] arr, int value) {
        int min = 0;
        int max = arr.length - 1;
        int mid = (min + max) / 2;
        
        while(arr[mid] != value) {        //當中間值不等於要找的值,就開始循環查找
            if(arr[mid] < value) {        //當中間值小於了要找的值
                min = mid + 1;            //最小的索引改變
            }else if (arr[mid] > value){//當中間值大於了要找的值
                max = mid - 1;            //最大的索引改變
            }
            
            mid = (min + max) / 2;    //無論最大還是最小改變,中間索引都會隨之改變
            
            if(min > max) {    //如果最小索引大於了最大索引,就沒有查找的可能性了
                return -1;                //返回-1
            }
        }
        return mid;
    }
}
The array must be sorted (as by the {@link #sort(int[])} method) prior to making this call.

6.2 注意事項

如果數組無序，就不能使用二分查找。

因為如果你排序了，但是你排序的時候已經改變了我最原始的元素索引。