算法新手村 Day01

作者:故事我忘了^￠
个人微信公众号:程序猿的月光宝盒

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目录

• 前言:
• 算法
• 算法的分类
• 几个排序算法
  • 0.两值交换
  • 1.选择排序
    • 动图
    • 思路
    • 代码
  • 2.冒泡排序
    • 动图
    • 思路
    • 代码
  • 3.插入排序
    • 动图
    • 思路
    • 代码

前言:

新手村主要适合我自己

慢慢打怪吧

35岁后能救我命的

这篇主要记录写法上的,不做深究

git地址:

https://github.com/monkeyKinn/algorithm.git

算法

1）有具体的问题

2）有设计解决这个问题的具体流程

3）有评价处理流程的可量化指标

算法的分类

1）分类当然非常多

2）对于新手学习特别重要的一个分类：

​ 1 明确知道怎么算的流程

​ 2 明确知道怎么尝试的流程 (这也是计算机科学为什么能称之为科学的原因)

几个排序算法

0.两值交换

    // 两个值作交换
    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

当然有更骚的,慢慢来

1.选择排序

动图

思路

选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理：首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。具体算法描述如下：

• 初始状态：无序区为R[1..n]，有序区为空；
• 第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时，当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n）。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R[k]，将它与无序区的第1个记录R交换，使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区；
• n-1趟结束，数组有序化了。

代码

    /**
     * 选择排序
     *
     * @param arr 需要排序的数组
     * @author 金聖聰
     * @email jinshengcong@163.com
     * Modification History:
     * Date         Author        Description        version
     * --------------------------------------------------------*
     * 2021/05/29 23:39    金聖聰     修改原因            1.0
     */
    private static void selectionSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        // 0 ~ n-1 看一遍 把最小的放到下标0
        // 1 ~ n-1 看一遍 把最小的放到下标1
        // 2 ~ n-1 看一遍 把最小的放到下标2
        int length = arr.length;
        for (int i = 0; i < length - 1; i++) { // i是左侧的范围的
            // 0 ~ n-1
            // 1 ~ n-1
            // 2 ~ n-1
            // i ~ n-1
            // 找到最小值的下标,假设第一个是最小的
            int minValueIndex = i;
            // i往后所有的元素都看一遍
            for (int j = i + 1; j < length; j++) {
                // 如果j小于之前的最小值,那最小值的下标就是j,否则不变
                minValueIndex = arr[j] < arr[minValueIndex] ? j : minValueIndex;
            }
            // 最小值找到了 做交换 arr: 数组, i:当前下标, minValueIndex: 最小下标
            swap(arr, i, minValueIndex);
        }
    }

2.冒泡排序

动图

思路

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

1.1 算法描述

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个；
• 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数；
• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；
• 重复步骤1~3，直到排序完成。

代码

    /**
     * 冒泡排序
     *
     * @param arr 需要排序的数组
     * @author 金聖聰
     * @email jinshengcong@163.com
     * Modification History:
     * Date         Author        Description        version
     * --------------------------------------------------------*
     * 2021/05/29 23:39    金聖聰     修改原因            1.0
     */
    private static void bubbleSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        // 0 ~ n-1
        // 0 ~ n-2
        // 0 ~ n-3
        // 0 ~ end
        int length = arr.length;
        for (int end = length - 1; end >= 0; end--) { // 确定干事的范围
            // 0 ~ end上干事------
            // 0 1 要不要换;
            // 1 2要不要换;
            // 2 3要不要换;
            // end-1 end 要不要换
            for (int second = 1; second <= end; second++) {
                if (arr[second - 1] > arr[second]) {//第一个数大于第二个数,就交换
                    swap(arr, second - 1, second);
                }
            }
        }
    }

3.插入排序

动图

思路

插入排序（Insertion-Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。

3.1 算法描述

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：

• 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；
• 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；
• 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
• 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；
• 将新元素插入到该位置后；
• 重复步骤2~5。

代码

   /**
     * 插入排序 打牌 抽牌插入
     * 第一版
     *
     * @param arr 需要排序的数组
     * @author 金聖聰
     * @email jinshengcong@163.com
     * Modification History:
     * Date         Author        Description        version
     * --------------------------------------------------------*
     * 2021/05/30 0:00    金聖聰     修改原因            1.0
     */
    private static void insertSort1(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        // 0~0 有序
        // 0~1 有序
        // 0~2 有序
        // 0~length-1 有序
        // 所以描述一个结尾
        int length = arr.length;
        for (int end = 1; end < length; end++) {
            // 新来的数在哪个位置
            int newNumIndex = end;
            while (newNumIndex - 1 >= 0 && arr[newNumIndex - 1] > arr[newNumIndex]) {//左边有数 并且左边的数比自己大 就交换
                swap(arr, newNumIndex - 1, newNumIndex);
                newNumIndex--;
            }
        }
    }

    /**
     * 插入排序第二版
     *
     * @param arr 需要排序的数组
     * @author 金聖聰
     * @email jinshengcong@163.com
     * Modification History:
     * Date         Author        Description        version
     * --------------------------------------------------------*
     * 2021/05/30 0:26    金聖聰     修改原因            1.0
     */
    private static void insertSort2(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        // 0~0 有序
        // 0~1 有序
        // 0~2 有序
        // 0~length-1 有序
        // 所以描述一个结尾
        int length = arr.length;
        for (int end = 1; end < length; end++) {
            // pre 新数的前一个位置;新数一开始就在end上;前一个数没有越界并且前一个数的值大于后一个数的值
            for (int pre = end - 1; pre >= 0 && arr[pre] > arr[pre + 1]; pre--) {
                swap(arr, pre, pre + 1);
            }
        }
    }