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排序面试算法

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算法面试J# 
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 从大学到现在，参加过很多面试，经常会被问到一些基本的算法题，而大部分算法的理论及思想，我们曾经都能倒背如流，并且也用语言实现过，可由于在项目开发中应用的比较少，久而久之就忘记了，造成在面试中很尴尬的局面，然后回来查阅相关资料才发现就那么一回事，怎么在面试中就卡壳了呢？在此写下我在面试中经常被问到的一些基本的算法，全当复习。

一、冒泡排序

Java代码 复制代码
  1. package sort.bubble;   
  2.   
  3. import java.util.Random;   
  4. /**  
  5.  * 依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面  
  6.  * 冒泡排序，具有稳定性  
  7.  * 时间复杂度为O（n^2）  
  8.  * 不及堆排序，快速排序O（nlogn，底数为2）  
  9.  * @author liangge  
  10.  *  
  11.  */  
  12. public class Main {   
  13.     public static void main(String[] args) {   
  14.         Random ran = new Random();   
  15.         int[] sort = new int[10];   
  16.         for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){   
  17.             sort[i] = ran.nextInt(50);   
  18.         }   
  19.         System.out.print("排序前的数组为");   
  20.         for(int i : sort){   
  21.             System.out.print(i+" ");   
  22.         }   
  23.         buddleSort(sort);   
  24.         System.out.println();   
  25.         System.out.print("排序后的数组为");   
  26.         for(int i : sort){   
  27.             System.out.print(i+" ");   
  28.         }   
  29.     }   
  30.        
  31.     /**  
  32.      * 冒泡排序  
  33.      * @param sort  
  34.      */  
  35.     private static void buddleSort(int[] sort){   
  36.         for(int i=1;i<sort.length;i++){   
  37.             for(int j=0;j<sort.length-i;j++){   
  38.                 if(sort[j]>sort[j+1]){   
  39.                     int temp = sort[j+1];   
  40.                     sort[j+1] = sort[j];   
  41.                     sort[j] = temp;   
  42.                 }   
  43.             }   
  44.         }   
  45.     }   
  46. }  
package sort.bubble;

import java.util.Random;
/**
 * 依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面
 * 冒泡排序，具有稳定性
 * 时间复杂度为O（n^2）
 * 不及堆排序，快速排序O（nlogn，底数为2）
 * @author liangge
 *
 */
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Random ran = new Random();
		int[] sort = new int[10];
		for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){
			sort[i] = ran.nextInt(50);
		}
		System.out.print("排序前的数组为");
		for(int i : sort){
			System.out.print(i+" ");
		}
		buddleSort(sort);
		System.out.println();
		System.out.print("排序后的数组为");
		for(int i : sort){
			System.out.print(i+" ");
		}
	}
	
	/**
	 * 冒泡排序
	 * @param sort
	 */
	private static void buddleSort(int[] sort){
		for(int i=1;i<sort.length;i++){
			for(int j=0;j<sort.length-i;j++){
				if(sort[j]>sort[j+1]){
					int temp = sort[j+1];
					sort[j+1] = sort[j];
					sort[j] = temp;
				}
			}
		}
	}
}

 

二、选择排序

Java代码 复制代码
  1. package sort.select;   
  2.   
  3. import java.util.Random;   
  4.   
  5. /**  
  6.  * 选择排序  
  7.  * 每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，  
  8.  * 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。   
  9.  * 选择排序是不稳定的排序方法。  
  10.  * @author liangge  
  11.  *   
  12.  */  
  13. public class Main {   
  14.     public static void main(String[] args) {   
  15.         Random ran = new Random();   
  16.         int[] sort = new int[10];   
  17.         for (int i = 0; i < 10; i++) {   
  18.             sort[i] = ran.nextInt(50);   
  19.         }   
  20.         System.out.print("排序前的数组为");   
  21.         for (int i : sort) {   
  22.             System.out.print(i + " ");   
  23.         }   
  24.         selectSort(sort);   
  25.         System.out.println();   
  26.         System.out.print("排序后的数组为");   
  27.         for (int i : sort) {   
  28.             System.out.print(i + " ");   
  29.         }   
  30.     }   
  31.   
  32.     /**  
  33.      * 选择排序  
  34.      * @param sort  
  35.      */  
  36.     private static void selectSort(int[] sort){   
  37.         for(int i =0;i<sort.length-1;i++){   
  38.             for(int j = i+1;j<sort.length;j++){   
  39.                 if(sort[j]<sort[i]){   
  40.                     int temp = sort[j];   
  41.                     sort[j] = sort[i];   
  42.                     sort[i] = temp;   
  43.                 }   
  44.             }   
  45.         }   
  46.     }   
  47. }  
package sort.select;

import java.util.Random;

/**
 * 选择排序
 * 每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，
 * 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。 
 * 选择排序是不稳定的排序方法。
 * @author liangge
 * 
 */
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Random ran = new Random();
		int[] sort = new int[10];
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			sort[i] = ran.nextInt(50);
		}
		System.out.print("排序前的数组为");
		for (int i : sort) {
			System.out.print(i + " ");
		}
		selectSort(sort);
		System.out.println();
		System.out.print("排序后的数组为");
		for (int i : sort) {
			System.out.print(i + " ");
		}
	}

	/**
	 * 选择排序
	 * @param sort
	 */
	private static void selectSort(int[] sort){
		for(int i =0;i<sort.length-1;i++){
			for(int j = i+1;j<sort.length;j++){
				if(sort[j]<sort[i]){
					int temp = sort[j];
					sort[j] = sort[i];
					sort[i] = temp;
				}
			}
		}
	}
}

 

三、快速排序

Java代码 复制代码
  1. package sort.quick;   
  2.   
  3. /**  
  4.  * 快速排序 通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分， 其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，  
  5.  * 然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序， 整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。  
  6.  * @author liangge  
  7.  *   
  8.  */  
  9. public class Main {   
  10.     public static void main(String[] args) {   
  11.         int[] sort = { 54, 31, 89, 33, 66, 12, 68, 20 };   
  12.         System.out.print("排序前的数组为：");   
  13.         for (int data : sort) {   
  14.             System.out.print(data + " ");   
  15.         }   
  16.         System.out.println();   
  17.         quickSort(sort, 0, sort.length - 1);   
  18.         System.out.print("排序后的数组为：");   
  19.         for (int data : sort) {   
  20.             System.out.print(data + " ");   
  21.         }   
  22.     }   
  23.   
  24.     /**  
  25.      * 快速排序  
  26.      * @param sort 要排序的数组  
  27.      * @param start 排序的开始座标  
  28.      * @param end 排序的结束座标  
  29.      */  
  30.     public static void quickSort(int[] sort, int start, int end) {   
  31.         // 设置关键数据key为要排序数组的第一个元素，   
  32.         // 即第一趟排序后，key右边的数全部比key大，key左边的数全部比key小   
  33.         int key = sort[start];   
  34.         // 设置数组左边的索引，往右移动判断比key大的数   
  35.         int i = start;   
  36.         // 设置数组右边的索引，往左移动判断比key小的数   
  37.         int j = end;   
  38.         // 如果左边索引比右边索引小，则还有数据没有排序   
  39.         while (i < j) {   
  40.             while (sort[j] > key && j > start) {   
  41.                 j--;   
  42.             }   
  43.             while (sort[i] < key && i < end) {   
  44.                 i++;   
  45.             }   
  46.             if (i < j) {   
  47.                 int temp = sort[i];   
  48.                 sort[i] = sort[j];   
  49.                 sort[j] = temp;   
  50.             }   
  51.         }   
  52.         // 如果左边索引比右边索引要大，说明第一次排序完成，将sort[j]与key对换，   
  53.         // 即保持了key左边的数比key小，key右边的数比key大   
  54.         if (i > j) {   
  55.             int temp = sort[j];   
  56.             sort[j] = sort[start];   
  57.             sort[start] = temp;   
  58.         }   
  59.         //递归调用   
  60.         if (j > start && j < end) {   
  61.             quickSort(sort, start, j - 1);   
  62.             quickSort(sort, j + 1, end);   
  63.         }   
  64.     }   
  65. }  
package sort.quick;

/**
 * 快速排序 通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分， 其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，
 * 然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序， 整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
 * @author liangge
 * 
 */
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		int[] sort = { 54, 31, 89, 33, 66, 12, 68, 20 };
		System.out.print("排序前的数组为：");
		for (int data : sort) {
			System.out.print(data + " ");
		}
		System.out.println();
		quickSort(sort, 0, sort.length - 1);
		System.out.print("排序后的数组为：");
		for (int data : sort) {
			System.out.print(data + " ");
		}
	}

	/**
	 * 快速排序
	 * @param sort 要排序的数组
	 * @param start 排序的开始座标
	 * @param end 排序的结束座标
	 */
	public static void quickSort(int[] sort, int start, int end) {
		// 设置关键数据key为要排序数组的第一个元素，
		// 即第一趟排序后，key右边的数全部比key大，key左边的数全部比key小
		int key = sort[start];
		// 设置数组左边的索引，往右移动判断比key大的数
		int i = start;
		// 设置数组右边的索引，往左移动判断比key小的数
		int j = end;
		// 如果左边索引比右边索引小，则还有数据没有排序
		while (i < j) {
			while (sort[j] > key && j > start) {
				j--;
			}
			while (sort[i] < key && i < end) {
				i++;
			}
			if (i < j) {
				int temp = sort[i];
				sort[i] = sort[j];
				sort[j] = temp;
			}
		}
		// 如果左边索引比右边索引要大，说明第一次排序完成，将sort[j]与key对换，
		// 即保持了key左边的数比key小，key右边的数比key大
		if (i > j) {
			int temp = sort[j];
			sort[j] = sort[start];
			sort[start] = temp;
		}
		//递归调用
		if (j > start && j < end) {
			quickSort(sort, start, j - 1);
			quickSort(sort, j + 1, end);
		}
	}
}

 

四、插入排序

Java代码 复制代码
  1. package sort.insert;   
  2.   
  3. /**  
  4.  * 直接插入排序  
  5.  * 将一个数据插入到已经排好序的有序数据中,从而得到一个新的、个数加一的有序数据  
  6.  * 算法适用于少量数据的排序，时间复杂度为O(n^2)。是稳定的排序方法。  
  7.  */  
  8. import java.util.Random;   
  9.   
  10. public class DirectMain {   
  11.     public static void main(String[] args) {   
  12.         Random ran = new Random();   
  13.         int[] sort = new int[10];   
  14.         for (int i = 0; i < 10; i++) {   
  15.             sort[i] = ran.nextInt(50);   
  16.         }   
  17.         System.out.print("排序前的数组为");   
  18.         for (int i : sort) {   
  19.             System.out.print(i + " ");   
  20.         }   
  21.         directInsertSort(sort);   
  22.         System.out.println();   
  23.         System.out.print("排序后的数组为");   
  24.         for (int i : sort) {   
  25.             System.out.print(i + " ");   
  26.         }   
  27.     }   
  28.   
  29.     /**  
  30.      * 直接插入排序  
  31.      *   
  32.      * @param sort  
  33.      */  
  34.     private static void directInsertSort(int[] sort) {   
  35.         for (int i = 1; i < sort.length; i++) {   
  36.             int index = i - 1;   
  37.             int temp = sort[i];   
  38.             while (index >= 0 && sort[index] > temp) {   
  39.                 sort[index + 1] = sort[index];   
  40.                 index--;   
  41.             }   
  42.             sort[index + 1] = temp;   
  43.   
  44.         }   
  45.     }   
  46. }  
package sort.insert;

/**
 * 直接插入排序
 * 将一个数据插入到已经排好序的有序数据中,从而得到一个新的、个数加一的有序数据
 * 算法适用于少量数据的排序，时间复杂度为O(n^2)。是稳定的排序方法。
 */
import java.util.Random;

public class DirectMain {
	public static void main(String[] args) {
		Random ran = new Random();
		int[] sort = new int[10];
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			sort[i] = ran.nextInt(50);
		}
		System.out.print("排序前的数组为");
		for (int i : sort) {
			System.out.print(i + " ");
		}
		directInsertSort(sort);
		System.out.println();
		System.out.print("排序后的数组为");
		for (int i : sort) {
			System.out.print(i + " ");
		}
	}

	/**
	 * 直接插入排序
	 * 
	 * @param sort
	 */
	private static void directInsertSort(int[] sort) {
		for (int i = 1; i < sort.length; i++) {
			int index = i - 1;
			int temp = sort[i];
			while (index >= 0 && sort[index] > temp) {
				sort[index + 1] = sort[index];
				index--;
			}
			sort[index + 1] = temp;

		}
	}
}

 

五、顺便贴个二分搜索法

Java代码 复制代码
  1. package search.binary;   
  2.   
  3. public class Main {   
  4.     public static void main(String[] args) {   
  5.         int[] sort = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};   
  6.         int mask = binarySearch(sort,6);   
  7.         System.out.println(mask);   
  8.            
  9.     }   
  10.        
  11.        
  12.     /**  
  13.      * 二分搜索法，返回座标，不存在返回-1  
  14.      * @param sort  
  15.      * @return  
  16.      */  
  17.     private static int binarySearch(int[] sort,int data){   
  18.         if(data<sort[0] || data>sort[sort.length-1]){   
  19.             return -1;   
  20.         }   
  21.         int begin = 0;   
  22.         int end = sort.length;   
  23.         int mid = (begin+end)/2;   
  24.         while(begin <= end){   
  25.             mid = (begin+end)/2;   
  26.             if(data > sort[mid]){   
  27.                 begin = mid + 1;   
  28.             }else if(data < sort[mid]){   
  29.                 end = mid - 1;   
  30.             }else{   
  31.                 return mid;   
  32.             }   
  33.         }   
  34.         return -1;   
  35.            
  36.     }   
  37. }  
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