解读十大经典排序算法

介绍

排序算法是计算机科学中最基本的算法之一，它们可以对一组数字或其他类型的数据进行排序，以使其按照特定的顺序排列。经典排序算法是指在计算机科学领域被广泛应用且具有代表性的排序算法。本文将详细解读十大经典排序算法的原理和代码，并通过动画演示，帮助读者更好地理解这些算法的工作原理。

冒泡排序

冒泡排序是最简单的排序算法之一，它的工作原理是通过反复交换相邻的元素，将较大的元素逐渐“冒泡”到右侧，较小的元素逐渐“沉落”到左侧。具体实现代码如下：

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]) {
                // 交换arr[j]和arr[j+1]
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

插入排序

插入排序的原理是将待排序的元素逐个插入到已经排序好的元素序列中的合适位置，从而得到一个新的、长度增加1的有序序列。具体实现代码如下：

void insertionSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 1; i < n; ++i) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;

        // 将arr[0...i-1]中大于key的元素向后移动
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j = j - 1;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

快速排序

快速排序是一种基于“分治”策略的排序算法，它的原理是通过选择一个基准元素，将数组分割成两个子数组，一部分比基准元素小，一部分比基准元素大，然后对这两个子数组递归地应用快速排序算法。具体实现代码如下：

void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);

        // 对基准元素左边的子数组进行快速排序
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        // 对基准元素右边的子数组进行快速排序
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

int partition(int[] arr, int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = (low - 1);
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;

            // 交换arr[i]和arr[j]
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }

    // 交换arr[i+1]和arr[high]
    int temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[high];
    arr[high] = temp;

    return i + 1;
}

以上仅展示了冒泡排序、插入排序和快速排序的实现代码，其他七种经典排序算法的原理和代码请参考完整文章。