Java数组高级算法与Arrays类常见操作小结【排序、查找】

Z时代
2024-01-10
分类：综合

本文实例讲述了Java数组高级算法与Arrays类常见操作。分享给大家供大家参考，具体如下：

冒泡排序

冒泡排序原理

冒泡排序代码：


package cn.itcast_01;
/*
 * 数组排序之冒泡排序：
 *     相邻元素两两比较，大的往后放，第一次完毕，最大值出现在了最大索引处
 */
public class ArrayDemo {
  public static void main(String[] args) {
    // 定义一个数组
    int[] arr = { 24, 69, 80, 57, 13 };
    System.out.println("排序前：");
    printArray(arr);
    bubbleSort(arr);
    System.out.println("排序后：");
    printArray(arr);
  }
  //冒泡排序代码
  /*总共需要比较数组长度-1次，x < arr.length - 1
   *每一次比较完，下一次就会减少一次元素的比较。第一次比较有0个元素不比，第二次有1个元素不比，，，，所以 y < arr.length - 1 - x
   *两两比较，大的往后放
   * */
  public static void bubbleSort(int[] arr){
    for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
      for (int y = 0; y < arr.length - 1 - x; y++) {
        if (arr[y] > arr[y + 1]) {
          int temp = arr[y];
          arr[y] = arr[y + 1];
          arr[y + 1] = temp;
        }
      }
    }
  }
  // 遍历功能
  public static void printArray(int[] arr) {
    System.out.print("[");
    for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
      if (x == arr.length - 1) {
        System.out.print(arr[x]);
      } else {
        System.out.print(arr[x] + ", ");
      }
    }
    System.out.println("]");
  }
}

选择排序

选择排序原理图

选择排序代码


package cn.itcast_02;
/*
 * 数组排序之选择排序：
 *     从0索引开始，依次和后面元素比较，小的往前放，第一次完毕，最小值出现在了最小索引处
 */
public class ArrayDemo {
  public static void main(String[] args) {
    // 定义一个数组
    int[] arr = { 24, 69, 80, 57, 13 };
    System.out.println("排序前：");
    printArray(arr);
    //用方法改进
    selectSort(arr);
    System.out.println("排序后：");
    printArray(arr);
  }
  /*
   * 数组排序
   * */
  public static void selectSort(int[] arr){
    for(int x=0; x<arr.length-1; x++){
      for(int y=x+1; y<arr.length; y++){
        if(arr[y] <arr[x]){
          int temp = arr[x];
          arr[x] = arr[y];
           arr[y] = temp;
        }
      }
    }
  }
  // 遍历功能
  public static void printArray(int[] arr) {
    System.out.print("[");
    for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
      if (x == arr.length - 1) {
        System.out.print(arr[x]);
      } else {
        System.out.print(arr[x] + ", ");
      }
    }
    System.out.println("]");
  }
}

二分查找法

二分查找法原理

二分法的代码实现：


package cn.itcast_04;
/*
 * 查找：
 *     基本查找:数组元素无序(从头找到尾)
 *     二分查找(折半查找):数组元素有序
 *
 * 分析：
 *     A:定义最大索引，最小索引
 *     B:计算出中间索引
 *     C:拿中间索引的值和要查找的值进行比较
 *       相等：就返回当前的中间索引
 *       不相等：
 *         大  左边找
 *         小  右边找
 *     D:重新计算出中间索引
 *       大  左边找
 *         max = mid - 1;
 *       小  右边找
 *         min = mid + 1;
 *     E:回到B
 */
public class ArrayDemo {
  public static void main(String[] args) {
    //定义一个数组
    int[] arr = {11,22,33,44,55,66,77};
    //写功能实现
    int index = getIndex(arr, 33);
    System.out.println("index:"+index);
    //假如这个元素不存在后有什么现象呢?
    index = getIndex(arr, 333);
    System.out.println("index:"+index);
  }
  /*
   * 两个明确：
   * 返回值类型：int
   * 参数列表：int[] arr,int value
   */
  public static int getIndex(int[] arr,int value){
    //定义最大索引，最小索引
    int max = arr.length -1;
    int min = 0;
    //计算出中间索引
    int mid = (max +min)/2;
    //拿中间索引的值和要查找的值进行比较
    while(arr[mid] != value){
      if(arr[mid]>value){
        max = mid - 1;
      }else if(arr[mid]<value){
        min = mid + 1;
      }
      //加入判断
      if(min > max){
        return -1;
      }
      mid = (max +min)/2;
    }
    return mid;
  }
}

Arrays类


package cn.itcast_05;
import java.util.Arrays;
/*
 * Arrays:针对数组进行操作的工具类。比如说排序和查找。
 * 1:public static String toString(int[] a) 把数组转成字符串
 * 2:public static void sort(int[] a) 对数组进行排序
 * 3:public static int binarySearch(int[] a,int key) 二分查找
 */
public class ArraysDemo {
  public static void main(String[] args) {
    // 定义一个数组
    int[] arr = { 24, 69, 80, 57, 13 };
    // public static String toString(int[] a) 把数组转成字符串
    System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(arr));
    // public static void sort(int[] a) 对数组进行排序
    Arrays.sort(arr);
    System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(arr));
    // [13, 24, 57, 69, 80]
    // public static int binarySearch(int[] a,int key) 二分查找
    System.out.println("binarySearch:" + Arrays.binarySearch(arr, 57));
    System.out.println("binarySearch:" + Arrays.binarySearch(arr, 577));
  }
}