黑马程序员03数组排序与二分法查找

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一、数组排序

关于数组排序，常见的有两种，一是选择排序，二是冒泡排序，下面分别来介绍这两种排序方法。

A，选择排序

画个图来便于理解

 


 

首先我们定义一个数组，int[] arr = new int[]{43,23,74,4,27}，首先，我们把数组中的第一个元素依次的与其他元素进行比较，定义中的数组第一个元素是43，第二个是23，如果第一个元素大于第二个元素，则交换他们的位置，此时43与23交换位置，然后再拿第一个元素与第三个元素之间进行比较，同理，如果第一个元素大于第三个元素，则交换他们的位置，不断的如此进行比较，知道与最后一个元素进行比较，此时我们得到的第一个元素即为数组中的最小值。

接着，我们把数组中第二个元素依次与数组中其他元素进行比较，直到比较完，数组中最后一个元素，此时我们得到数组中第二小的元素。

如上，我们把第三个元素依次与数组中元素进行比较.........直到最后一次比较为止。

总结规律：

        外层循环：控制轮数　从0开始到length-1结束

 内层循环：控制一轮中比较的次数 从轮数+1开始到length轮数结束

 

package cn.itcast2;
/*
* 选择排序：
*  使用每一个元素，与其他元素依次比较
* 外层循环：控制轮数
*  　　从0开始到length-1结束
* 内层循环：控制一轮中比较的次数
*           从轮数+1开始到length轮数结束
*/
public class Demo02_Select {

public static void main(String[] args) {

int[] arr = new int[]{43,23,74,4,27};
for(int i=0; i<arr.length-1; i++) {
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;
}
}
}
//遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
int j = arr[i];
System.out.print(j+" ");
}
}
}

 

 

 

 

B，冒泡排序

同样作图理解

 


同样的数组，冒泡排序主要是让相邻的两个元素之间进行比较，此时，比较第一个元素和第二个元素进行比较，如果第一个元素大于第二个元素，则交换他们的位置，接着将第二个元素与第三个元素之间进行比较，如果第二个元素大于第三个元素，则交换他们的位置，以此类推，知道最后两个元素比较完成，此时我们发现最大值已经排列完成。

接着依旧，相邻两个元素进行比较排序，此时我们比第一次少比较了一次，并且获取了，第二大的值。

如上方法，依次进行，知道最后一次前两个元素进行比较排序。

 

总结规律：

 外层循环：控制轮数  从0开始到length-1结束

 内层循环：控制一轮中比较的次数  从0开始到length-1-轮数结束

 

代码如下：

<pre name="code" class="java">package cn.itcast2;
/*
* 冒泡排序：
* 		使用相邻的两个元素依次比较
* 外层循环：控制轮数
* 	　　从0开始到length-1结束
* 内层循环：控制一轮中比较的次数
* 	         从0开始到length-1-轮数结束
*/
public class Demo01_Bubble {

public static void main(String[] args) {

int[] arr = new int[]{43,23,74,4,27};

for(int i=0;i<arr.length-1; i++) {
for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++) {
if(arr[j]>arr[j+1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
}
}

***********

对于排序，实际开发过程中直接使用的是Arrays.sort(arr)。记得第一次直接使用的时候报错了，系统提示错误，找不到符号，后来发现是忘记导包import java.util.Arrays;

***********

 

二、二分法查找元素位置

作图理解：



 

 

二分查找法的前提首先数组必须是有序的，所以在进行二分查找之前我们需要对数组进行一个排序。依次将数据与中间数据进行比较。

排序完成后如图所示

假设我们此时需要索引18所在的数组的位置，此时我们定义三个变量，定义start（第一个元素脚标）为0，定义end（最后一个元素脚标）为arr.length-1,

定义mid（中间元素脚标）为（start+end）/2。此时我们比较18与arr[mid]

的大小，此时18比中间数要小，所以此时向小查找，让最大的索引变为中 间索引-1。重复如上步骤，直到找到该元素所在数组的位置。

但是如果数组中没有这个元素，此时，当start>end时，则return-1；

 

 

package cn.itcast2;
/*
* 返回这个数组中18的索引是多少
*
* 二分法查找：
*  数组必须排序
*  依次将所查找数据与中心数据对比，根据大小调整数据边界
*/
public class Demo03_BinarySearch {

public static void main(String[] args) {

//定义要查找内容的数组
int[] arr = new int[]{43,23,74,4,27,100,18};
//使用二分法查找，数组必须排序
sort(arr);
//观察数组，看看其中所有排好序的元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println("========");
//调用二分法查找方法，并打印方法返回的索引
System.out.println(binarySearch(arr,50));
}
public static int binarySearch(int[] arr,int number) {
//定义三个变量分别记录三个索引
int start = 0;
int end = arr.length-1;
int mid = (start+end)/2;
//只要给定的数与中间的数不同，就开始循环
while(number!=arr[mid]) {
//如果查找的数比中间的数小，就向小查找，让最大的索引变为中间索引-1
if(number<arr[mid]) {
end = mid-1;
}else if(number>arr[mid]) {//如果查找的数比中间的数大，就向大查找，让最小的索引变为中间索引+1
start = mid+1;
}
//如果出现大索引的值小于小索引，就说明不存在该元素，返回-1
if(start>end) {
return -1;
}
//每次变更数据边界后，中间索引的位置要随之改变
mid = (start+end)/2;
}
//如果给定的数与中间的数相同，就返回中间的索引
return mid;
}

public static void sort(int[] arr) {
for(int i=0;i<arr.length-1; i++) {
for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++) {
if(arr[j]>arr[j+1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
}

}

 

 

关于排序与查找，我的总结就是想理解他们的思想，具体的思想过程是什么，然后再去敲代码，这样会更容易掌握。