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數據結構 java開發中常用的排序演算法有哪些
排序演算法有很多,所以在特定情景中使用哪一種演算法很重要。為了選擇合適的演算法,可以按照建議的順序考慮以下標準:
(1)執行時間
(2)存儲空間
(3)編程工作
對於數據量較小的情形,(1)(2)差別不大,主要考慮(3);而對於數據量大的,(1)為首要。
主要排序法有:
一、冒泡(Bubble)排序——相鄰交換
二、選擇排序——每次最小/大排在相應的位置
三、插入排序——將下一個插入已排好的序列中
四、殼(Shell)排序——縮小增量
五、歸併排序
六、快速排序
七、堆排序
八、拓撲排序
一、冒泡(Bubble)排序
———————————-Code 從小到大排序n個數————————————
void BubbleSortArray()
{
for(int i=1;in;i++)
{
for(int j=0;in-i;j++)
{
if(a[j]a[j+1])//比較交換相鄰元素
{
int temp;
temp=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp;
}
}
}
}
————————————————-Code————————————————
效率 O(n²),適用於排序小列表。
二、選擇排序
———————————-Code 從小到大排序n個數——————————–
void SelectSortArray()
{
int min_index;
for(int i=0;in-1;i++)
{
min_index=i;
for(int j=i+1;jn;j++)//每次掃描選擇最小項
if(arr[j]arr[min_index]) min_index=j;
if(min_index!=i)//找到最小項交換,即將這一項移到列表中的正確位置
{
int temp;
temp=arr[i]; arr[i]=arr[min_index]; arr[min_index]=temp;
}
}
}
————————————————-Code—————————————–
效率O(n²),適用於排序小的列表。
三、插入排序
——————————————–Code 從小到大排序n個數————————————-
void InsertSortArray()
{
for(int i=1;in;i++)//循環從第二個數組元素開始,因為arr[0]作為最初已排序部分
{
int temp=arr[i];//temp標記為未排序第一個元素
int j=i-1;
while (j=0 arr[j]temp)/*將temp與已排序元素從小到大比較,尋找temp應插入的位置*/
{
arr[j+1]=arr[j];
j–;
}
arr[j+1]=temp;
}
}
——————————Code————————————————————–
最佳效率O(n);最糟效率O(n²)與冒泡、選擇相同,適用於排序小列表
若列表基本有序,則插入排序比冒泡、選擇更有效率。
四、殼(Shell)排序——縮小增量排序
————————————-Code 從小到大排序n個數————————————-
void ShellSortArray()
{
for(int incr=3;incr0;incr–)//增量遞減,以增量3,2,1為例
{
for(int L=0;L(n-1)/incr;L++)//重複分成的每個子列表
{
for(int i=L+incr;in;i+=incr)//對每個子列表應用插入排序
{
int temp=arr[i];
int j=i-incr;
while(j=0arr[j]temp)
{
arr[j+incr]=arr[j];
j-=incr;
}
arr[j+incr]=temp;
}
}
}
}
————————————–Code——————————————-
適用於排序小列表。
效率估計O(nlog2^n)~O(n^1.5),取決於增量值的最初大小。建議使用質數作為增量值,因為如果增量值是2的冪,則在下一個通道中會再次比較相同的元素。
殼(Shell)排序改進了插入排序,減少了比較的次數。是不穩定的排序,因為排序過程中元素可能會前後跳躍。
五、歸併排序
———————————————-Code 從小到大排序—————————————
void MergeSort(int low,int high)
{
if(low=high) return;//每個子列表中剩下一個元素時停止
else int mid=(low+high)/2;/*將列表劃分成相等的兩個子列表,若有奇數個元素,則在左邊子列表大於右側子列表*/
MergeSort(low,mid);//子列表進一步劃分
MergeSort(mid+1,high);
int [] B=new int [high-low+1];//新建一個數組,用於存放歸併的元素
for(int i=low,j=mid+1,k=low;i=mid j=high;k++)/*兩個子列表進行排序歸併,直到兩個子列表中的一個結束*/
{
if (arr[i]=arr[j];)
{
B[k]=arr[i];
I++;
}
else
{ B[k]=arr[j]; j++; }
}
for( ;j=high;j++,k++)//如果第二個子列表中仍然有元素,則追加到新列表
B[k]=arr[j];
for( ;i=mid;i++,k++)//如果在第一個子列表中仍然有元素,則追加到新列表中
B[k]=arr[i];
for(int z=0;zhigh-low+1;z++)//將排序的數組B的 所有元素複製到原始數組arr中
arr[z]=B[z];
}
—————————————————–Code—————————————————
效率O(nlogn),歸併的最佳、平均和最糟用例效率之間沒有差異。
適用於排序大列表,基於分治法。
六、快速排序
————————————Code——————————————–
/*快速排序的演算法思想:選定一個樞紐元素,對待排序序列進行分割,分割之後的序列一個部分小於樞紐元素,一個部分大於樞紐元素,再對這兩個分割好的子序列進行上述的過程。*/ void swap(int a,int b){int t;t =a ;a =b ;b =t ;}
int Partition(int [] arr,int low,int high)
{
int pivot=arr[low];//採用子序列的第一個元素作為樞紐元素
while (low high)
{
//從後往前栽後半部分中尋找第一個小於樞紐元素的元素
while (low high arr[high] = pivot)
{
–high;
}
//將這個比樞紐元素小的元素交換到前半部分
swap(arr[low], arr[high]);
//從前往後在前半部分中尋找第一個大於樞紐元素的元素
while (low high arr [low ]=pivot )
{
++low ;
}
swap (arr [low ],arr [high ]);//將這個樞紐元素大的元素交換到後半部分
}
return low ;//返回樞紐元素所在的位置
}
void QuickSort(int [] a,int low,int high)
{
if (low high )
{
int n=Partition (a ,low ,high );
QuickSort (a ,low ,n );
QuickSort (a ,n +1,high );
}
}
—————————————-Code————————————-
平均效率O(nlogn),適用於排序大列表。
此演算法的總時間取決於樞紐值的位置;選擇第一個元素作為樞紐,可能導致O(n²)的最糟用例效率。若數基本有序,效率反而最差。選項中間值作為樞紐,效率是O(nlogn)。
基於分治法。
七、堆排序
最大堆:後者任一非終端節點的關鍵字均大於或等於它的左、右孩子的關鍵字,此時位於堆頂的節點的關鍵字是整個序列中最大的。
思想:
(1)令i=l,並令temp= kl ;
(2)計算i的左孩子j=2i+1;
(3)若j=n-1,則轉(4),否則轉(6);
(4)比較kj和kj+1,若kj+1kj,則令j=j+1,否則j不變;
(5)比較temp和kj,若kjtemp,則令ki等於kj,並令i=j,j=2i+1,並轉(3),否則轉(6)
(6)令ki等於temp,結束。
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void HeapSort(SeqIAst R)
{ //對R[1..n]進行堆排序,不妨用R[0]做暫存單元 int I; BuildHeap(R); //將R[1-n]建成初始堆for(i=n;i1;i–) //對當前無序區R[1..i]進行堆排序,共做n-1趟。{ R[0]=R[1]; R[1]=R[i]; R[i]=R[0]; //將堆頂和堆中最後一個記錄交換 Heapify(R,1,i-1); //將R[1..i-1]重新調整為堆,僅有R[1]可能違反堆性質 } } —————————————Code————————————–
堆排序的時間,主要由建立初始堆和反覆重建堆這兩部分的時間開銷構成,它們均是通過調用Heapify實現的。
堆排序的最壞時間複雜度為O(nlgn)。堆排序的平均性能較接近於最壞性能。 由於建初始堆所需的比較次數較多,所以堆排序不適宜於記錄數較少的文件。 堆排序是就地排序,輔助空間為O(1), 它是不穩定的排序方法。
堆排序與直接插入排序的區別:
直接選擇排序中,為了從R[1..n]中選出關鍵字最小的記錄,必須進行n-1次比較,然後在R[2..n]中選出關鍵字最小的記錄,又需要做n-2次比較。事實上,後面的n-2次比較中,有許多比較可能在前面的n-1次比較中已經做過,但由於前一趟排序時未保留這些比較結果,所以後一趟排序時又重複執行了這些比較操作。
堆排序可通過樹形結構保存部分比較結果,可減少比較次數。
八、拓撲排序
例 :學生選修課排課先後順序
拓撲排序:把有向圖中各頂點按照它們相互之間的優先關係排列成一個線性序列的過程。
方法:
在有向圖中選一個沒有前驅的頂點且輸出
從圖中刪除該頂點和所有以它為尾的弧
重複上述兩步,直至全部頂點均已輸出(拓撲排序成功),或者當圖中不存在無前驅的頂點(圖中有迴路)為止。
—————————————Code————————————–
void TopologicalSort()/*輸出拓撲排序函數。若G無迴路,則輸出G的頂點的一個拓撲序列並返回OK,否則返回ERROR*/
{
int indegree[M];
int i,k,j;
char n;
int count=0;
Stack thestack;
FindInDegree(G,indegree);//對各頂點求入度indegree[0….num]
InitStack(thestack);//初始化棧
for(i=0;iG.num;i++)
Console.WriteLine(“結點”+G.vertices[i].data+”的入度為”+indegree[i]);
for(i=0;iG.num;i++)
{
if(indegree[i]==0)
Push(thestack.vertices[i]);
}
Console.Write(“拓撲排序輸出順序為:”);
while(thestack.Peek()!=null)
{
Pop(thestack.Peek());
j=locatevex(G,n);
if (j==-2)
{
Console.WriteLine(“發生錯誤,程序結束。”);
exit();
}
Console.Write(G.vertices[j].data);
count++;
for(p=G.vertices[j].firstarc;p!=NULL;p=p.nextarc)
{
k=p.adjvex;
if (!(–indegree[k]))
Push(G.vertices[k]);
}
}
if (countG.num)
Cosole.WriteLine(“該圖有環,出現錯誤,無法排序。”);
else
Console.WriteLine(“排序成功。”);
}
—————————————-Code————————————–
演算法的時間複雜度O(n+e)。
想學Java開發,一般需要學多久呀?
我們大家學習Java從入門到能掌握可以找到一份工作,平均周期在三年左右,也有一些兩年就自學完成的,而且我個人認為報培訓班是很需要的,我們大家在剛接觸Java的時候,會有些迷茫,不知道該從哪裡入手,那是因為在學習上沒找到對的方法。
學習是場持久戰,短時間的突擊學習收穫並不是很大,學習重在行動、貴在堅持,能堅持下來才是最難能可貴的。
學習java,說實話,入門並不難,但是學精可不容易!對於零基礎學習java編程所需要的時間也是受很多因素影響的,比如,你自身的學歷,學習態度,是自學還是培訓等,所以無法用一個確定的時間段來進行評估。
對於零基礎的學生來說,想學好java編程,參加專業的軟體編程培訓是很有必要的。專業的軟體學校都是因材施教,針對不同的人群開設不同的班級,學的時間也有所不同,一般情況下,高中生是兩年時間,大學生是6個月左右的學習時間。
如果是自學的話,自學的話比較考驗你的學習能力與自律能力,想要熟練掌握Java技術,至少需要兩年左右的時間(高中生的話那時間會更長)!不過也有學得快的,建議您如果自學的話,可以採納!
1、找一個行業當中的師傅進行規劃和指導。
2、每天規劃好學習時間,不要中斷。
3、先掌握了解知識體系後編寫項目,邊抓細節。
java應用廣泛,課程體系全面,零基礎通過自學Java最終找到一份Java開發的工作,其實這件事還是有難度的。沒有好的學習教材以及良性的學習規劃、遇到難題無法解決導致學習效率很低、作為一個零基礎的初學者沒有人指導帶著學都是需要克服的問題。
培訓的話,一般培訓機構會根據課程安排及大綱進行教學,通過6個月左右的時間,就能掌握Java編程技術,將所學與項目結合,邁出程序員職業道路的第一步,隨著工作經驗的積累,薪資只會增長。
記住,學java還要看興趣,如果你真的深入學習,你會發現「 學java要多久 ?」是個毫無意義的問題,不要忘記,技術的道路更新實在太快。人只有在不斷學習,才能走在技術的最前端。也許一輩子都要學呢?活到老,學到老,而且互聯網技術更新迭代很快,只有不斷學習才能更上時代不被淘汰。
學習Java開發都需要學些什麼內容?
互聯網行業目前還是最熱門的行業之一,許多想入行互聯網的人都會選擇Java學習,發展前景非常好,普通人也可以學習。
如果想達到工作標準可以參考下面的內容:
1.Java SE部分 初級語法,面向對象,異常,IO流,多線程,Java Swing,JDBC,泛型,註解,反射等。
2.資料庫部分,基礎的sql語句,sql語句調優,索引,資料庫引擎,存儲過程,觸發器,事務等。
3. 前端部分, HTML5 CSS3 JS, HTML DOM Jquery BootStrap等。
4. Java EE部分,Tomcat和Nginx伺服器搭建,配置文件,Servlet,JSP,Filter,Listener,http協議,MVC等。
5. 框架部分,每個框架都可以分開學,在去學如何使用SSM 或者SSH框架,如何搭建,如何整合。開發中為什麼會用框架,Rest是啥?Spring為啥經久不衰,底層如何實現等。
6.23種設計模式,掌握常用的,比如單例模式的多種實現,責任鏈模式,工廠模式,裝飾器模式等,了解常用場景。
7. 基礎演算法和數據結構,八大排序演算法,查找演算法。
8. 熟練使用maven等構建工具,git等版本控制工具,熟悉常用linux命令,log4j,dubug,junit單元測試,日誌列印工具,Redis等NoSql。
想要系統學習,你可以考察對比一下開設有相關專業的熱門學校,好的學校擁有根據當下企業需求自主研發課程的能力,能夠在校期間取得大專或本科學歷,中博軟體學院、南京課工場、南京北大青鳥等開設相關專業的學校都是不錯的,建議實地考察對比一下。
祝你學有所成,望採納。
原創文章,作者:小藍,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-tw/n/201196.html