顺序查找
- 如果线性表为无序表,即表中元素的排列是无序的,则不管线性表采用顺序存储还是链式存储,都必须使用顺序查找。
- 如果线性表有序,但采用链式存储结构,则也必须使用顺序查找。
二分查找
必须遵循两个条件:数组有序、符合左闭右开原则(是一种区间无重复的思想)
二分查找思想图:
/***
* 二分查找
* binary search ,this is must be order array
* @param array 源数组
* @param fromIndex 开始索引
* @param toIndex 结束索引
* @param key 值
* @return
*/
public static int binarySearch(int[] array, int fromIndex, int toIndex, int key) {
int low = fromIndex;
/**左开右闭原则,保持连续空间**/
int high = toIndex - 1;
while (low <= high) {
/**查找中间的数**/
int midIndex = (low + high) >> 1;
int midValue = array[midIndex];
/**如果大于中间数,左边查找**/
if (key > midValue) {
low = midIndex + 1;
/**如果小于中间数,右边查找**/
} else if (key < midValue) {
high = midIndex - 1;
} else {
return midIndex;
}
}
/**low+1表示找不到时停在了第low+1个元素的位置**/
return -(low + 1);
}
快速排序
快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。 [1]
快速排序由C. A. R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是: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
应用场景
数据量大并且是线性结构。
缺点
- 有大量重复数据的时候,性能不好
- 单向链式结构处理性能不好(链式不建议不使用)
思想图:
/**
* 二叉树快速排序
* quick sort ,this is out of order
* 其实就是中序的排法
*
* @param array
* @param begin 开始
* @param end 结束
*/
public static void quickSortArray(int[] array, int begin, int end) {
if (end - begin <= 0) return;
int x = array[begin];
int low = begin;
int high = end;
/**由于会从两头取数据,设置一个方向的标识位**/
boolean direction = true;
L:/**标签,跳出这个循环的位**/
while (low < high) {
/**从左往右找**/
if (direction) {
for (int i = high; i > low; i--) {
if (array[i] <= x) {
array[low++] = array[i];
high = i;
direction = !direction;
continue L;
}
}
/**上面条件不成立,说明指针重合了**/
high = low;
} else {
for (int i = low; i < high; i++) {
if (array[i] >= x) {
array[high--] = array[i];
low = i;
direction = !direction;
continue L;
}
}
/**上面条件不成立,说明指针重合了**/
low = high;
}
}
/**把最后找到的值 放入中间位置
开始完成左右两边的操作**/
array[low] = x;
quickSortArray(array, begin, low - 1);
quickSortArray(array, low + 1, end);
}
归并排序
归并排序(MERGE-SORT)是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。归并排序是一种稳定的排序方法。
应用场景
数据量大并且有很多重复数据,链式结构
缺点
需要空间足够大
思想图:
/**
* 归并排序
* 后序
* @param array
* @param left
* @param right
*/
public static void mergeSort(int array[], int left, int right) {
if (left == right) {
return;
} else {
int mid = (left + right) / 2;
/**相当于后序排序 LRD
* 最底层拆分对比
* 左边到中间->中间到右边->归并
* **/
mergeSort(array, left, mid);
mergeSort(array, mid + 1, right);
merge(array, left, mid + 1, right);
}
}
/***
* array 归并
* @param array
* @param left
* @param mid
* @param right
*/
public static void merge(int[] array, int left, int mid, int right) {
int leftSize = mid - left;
int rightSize = right - mid + 1;
/**拆分两个数组,填充数据,下标以index开始**/
int[] leftArray = new int[leftSize];
int[] rightArray = new int[rightSize];
for (int i = left; i < mid; i++) {
leftArray[i - left] = array[i];
}
for (int i = mid; i <= right; i++) {
rightArray[i - mid] = array[i];
}
/**合并的操作**/
int i = 0;
int j = 0;
int k = left;
while (i < leftSize && j < rightSize) {
if (leftArray[i] < rightArray[j]) {
array[k] = leftArray[i];
k++;
i++;
} else {
array[k] = rightArray[j];
k++;
j++;
}
}
/**如果左边还有剩下的,直接cpoy**/
while (i < leftSize) {
array[k] = leftArray[i];
k++;
i++;
}
/**如果右边还有剩下的,直接cpoy**/
while (j < rightSize) {
array[k] = rightArray[j];
k++;
j++;
}
}