滚雪球学Java(29):数组长度和排序算法:让你的程序更高效

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前言

在上一篇文章中,我们学习了数组的常用技巧和方法。本篇文章将深入探讨数组长度以及如何使用排序算法提高程序效率。

摘要

  1. 数组长度是数组中元素的个数,可以使用 length 属性获取。
  2. 排序算法可用于将数组按升序或降序排列。
  3. 常用的排序算法有冒泡排序、选择排序和快速排序。
  4. 排序算法的效率取决于数据规模和算法实现。

Java数组

数组长度

数组长度是数组中元素的个数。在 Java 中,可以使用 length 属性获取数组的长度。

int[] arr = {
   1, 2, 3, 4, 5};
int length = arr.length; // 5

需要注意的是,数组长度是一个固定的值,一旦确定就不能更改。如果想添加或删除元素,需要创建一个新的数组。

排序算法

排序算法是对一组数据按照升序或降序排列的算法。在 Java 中,常用的排序算法有冒泡排序、选择排序和快速排序。

冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法。它的基本思想是将相邻的元素比较,如果前一个比后一个大,则交换它们的位置,直到完成整个数组的排序。

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

选择排序

选择排序是一种简单的排序算法。它的基本思想是从数组中选择最小的元素,然后将其与数组的第一个元素交换,接着在剩下的元素中选择最小的元素,然后将其与数组的第二个元素交换,以此类推,直到完成整个数组的排序。

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

快速排序

快速排序是一种常用的排序算法。它的基本思想是通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,然后分别对这两部分记录继续进行快速排序,以达到整个序列有序的目的。

public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
   
    if (left < right) {
   
        int partitionIndex = partition(arr, left, right);
        quickSort(arr, left, partitionIndex - 1);
        quickSort(arr, partitionIndex + 1, right);
    }
}

public static int partition(int[] arr, int left, int right) {
   
    int pivot = arr[left];
    int i = left + 1;
    int j = right;
    while (i <= j) {
   
        while (i <= j && arr[i] <= pivot) {
   
            i++;
        }
        while (i <= j && arr[j] > pivot) {
   
            j--;
        }
        if (i < j) {
   
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    int temp = arr[left];
    arr[left] = arr[j];
    arr[j] = temp;
    return j;
}

测试用例

下面是测试排序算法的代码:

int[] arr = {
   5, 3, 6, 2, 7, 1, 9, 8, 4};
System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(arr));
bubbleSort(arr);
System.out.println("冒泡排序后:" + Arrays.toString(arr));
selectionSort(arr);
System.out.println("选择排序后:" + Arrays.toString(arr));
quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
System.out.println("快速排序后:" + Arrays.toString(arr));

全文小结

本篇文章介绍了数组长度和排序算法的基本概念。数组长度是数组中元素的个数,可用 length 属性获取。排序算法可用于将数组按升序或降序排列,常用的排序算法有冒泡排序、选择排序和快速排序。排序算法的效率取决于数据规模和算法实现。

附录源码

  如上涉及所有源码均已上传同步在Gitee,提供给同学们一对一参考学习,辅助你更迅速的掌握。

总结

本篇文章重点介绍了数组长度和排序算法,这些都是编程中常用的基本技能。了解数组长度可以更好地处理数组操作,而排序算法则可以提高程序效率。在实际编程中,需要根据具体情况选择合适的算法,以达到更好的效果。

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