[转载]java面试中经常会被问到的一些算法的问题

Java面试中经常会被问到的一些算法的问题，而大部分算法的理论及思想，我们曾经都能倒背如流，并且也能用开发语言来实现过，

可是很多由于可能在项目开发中应用的比较少，久而久之就很容易被忘记了，在此我分享一下在面试中经常被问到的一些基本的算法，也当做一次知识的巩固。

排序算法的一些特点：

* 排序算法的分类如下：
* 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）；
* 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）；
* 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）；
* 4.归并排序；
* 5.基数排序。
* 
* 关于排序方法的选择：
* (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。
*  当记录规模较小时，直接插入排序较好；否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人，应选直接选择排序为宜。
* (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；
* (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。

一：冒泡排序

　　冒泡排序的核心是双循环，冒泡排序优点：比较简单，空间复杂度较低，是稳定的，缺点：时间复杂度高 O2;

package com.LZT.sortBubble;
import java.util.Random;
public class SortBubble{

/**
 * 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 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

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

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

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;   

        }
    }
}  

//另外 的一种写法

      static void insertion_sort(int[] unsorted)
        {
            for (int i = 1; i < unsorted.Length; i++)
            {
                if (unsorted[i - 1] > unsorted[i])
                {
                    int temp = unsorted[i];
                    int j = i;
                    while (j > 0 && unsorted[j - 1] > temp)
                    {
                        unsorted[j] = unsorted[j - 1];
                        j--;
                    }
                    unsorted[j] = temp;
                }
            }
        }

五：二分排序

package search.binary;   

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] sort = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        int mask = binarySearch(sort,6);
        System.out.println(mask);   

    }   

    /**
     * 二分搜索法，返回座标，不存在返回-1
     * @param sort
     * @return
     */
    private static int binarySearch(int[] sort,int data){
        if(data<sort[0] || data>sort[sort.length-1]){
            return -1;
        }
        int begin = 0;
        int end = sort.length;
        int mid = (begin+end)/2;
        while(begin <= end){
            mid = (begin+end)/2;
            if(data > sort[mid]){
                begin = mid + 1;
            }else if(data < sort[mid]){
                end = mid – 1;
            }else{
                return mid;
            }
        }
        return -1;   

    }
}