面试必备：冒泡，选择，插入，希尔，归并，快速排序大合集

在很多大厂的面试中，算法是最基本的要求，像基础的算法，冒泡，选择，插入等，基本上都会问到。

很多同学往往忽略了其重要程度，只注重编程语言，小编并不建议这样子，今天我们来梳理一下算法，汇总一下面试的一些基础算法。

冒泡排序

原理：每次冒泡排序操作都会将相邻的两个元素进行比较，看是否满足大小关系要求，如果不满足，就交换这两个相邻元素的次序，一次冒泡至少让一个元素移动到它应该排列的位置，重复N次，就完成了冒泡排序。

代码实现：

/*** 冒泡算法* @author：溪云阁* @date：2020年5月3日* 冒泡排序只会操作相邻的两个数据。每次冒泡操作都会对相邻的两个元素进行比较，看是否满足大小关系要求。* 如果不满足就让它俩互换。一次冒泡会让至少一个元素移动到它应该在的位置，重复n 次，* 就完成了 n 个数据的排序工作。*/public static void bubbleSort(Integer[] arr) {// 如果只有一个元素就不用排序了if (arr.length <= 1) {return;} else {// 打印排序后的数组System.out.println('排序前的数组：' + Arrays.toString(arr));for (int i = 0; i < arr.length; ++i) {// 提前退出冒泡循环的标志位,即一次比较中没有交换任何元素，这个数组就已经是有序的了boolean flag = false;// 此处你可能会疑问的j<n-i-1，因为冒泡是把每轮循环中较大的数飘到后面，for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; ++j) {// 数组下标又是从0开始的，i下标后面已经排序的个数就得多减1，总结就是i增多少，j的循环位置减多少if (arr[j] > arr[j + 1]) {// 即这两个相邻的数是逆序的，交换位置final int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;flag = true;}}if (!flag)// 没有数据交换，数组已经有序，退出排序break;}// 打印排序后的数组System.out.println('排序后的数组：' + Arrays.toString(arr));}}

选择排序

原理：先遍历数组，然后找到一个最大或者最小的元素（这个看需要），把这个元素放到第一个位置，接着在剩余的数组中继续找，找到比第一个大或者小的元素，放到第二个位置，依次这样子做，从而完成排序。

代码实现：

/*** 选择排序* @author 溪云阁* @param arr void* 先遍历数组，然后找到一个最大或者最小的元素（这个看需要）* 把这个元素放到第一个位置，接着在剩余的数组中继续找* 找到比第一个大或者小的元素，放到第二个位置* 依次这样子做，从而完成排序。*/public static void selectSort(int[] arr) {for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {// 用来记录最小值的索引位置，默认值为iint minIndex = i;for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {if (arr[j] < arr[minIndex]) {// 遍历 i+1~length 的值，找到其中最小值的位置minIndex = j;}}// 交换当前索引 i 和最小值索引 minIndex 两处的值if (i != minIndex) {final int temp = arr[i];arr[i] = arr[minIndex];arr[minIndex] = temp;}}}

插入排序

原理：这个比较抽象，但是我来划分来辅助理解

一组无序序列{A1,A2,........An}

先取出A1，然后从A2与A1比较，比较完之后序列状况是{A1,A2}{A3..........An}，这时候其中{A1,A2}就变成有序

然后取出A3 ，放到{A1,A2}有序序列合适位置，从而形成{A1,A2,A3}{A4........An}

重复这个过程，直到取出An放入{A1,A2........An-1}有序序列中

代码实现：

/*** 插入排序* @author 溪云阁* @param ins* @return int[]* 一组无序序列{A1,A2,........An}* 先取出A1，然后从A2与A1比较，比较完之后序列状况是{A1,A2}{A3..........An}，这时候其中{A1,A2}就变成有序* 然后取出A3 ，放到{A1,A2}有序序列合适位置，从而形成{A1,A2,A3}{A4........An}* 重复这个过程，直到取出An放入{A1,A2........An-1}有序序列中*/public static int[] insertSort(int[] ins) {for (int i = 1; i < ins.length; i++) {// 保存每次需要插入的那个数final int temp = ins[i];int j;for (j = i; j > 0 && ins[j - 1] > temp; j--) {// 把大于需要插入的数往后移动。最后不大于temp的数就空出来jins[j] = ins[j - 1];}// 将需要插入的数放入这个位置ins[j] = temp;}return ins;}

希尔排序

原理：希尔排序是插入排序的改进版，它将数组按照约定的数量分成N列，对每一列执行插入排序，接着缩小步长，不断重复这过程，最后整个表就只有一列了。将数组转换至表是为了更好地理解这算法。

代码实现：

/*** 希尔排序* @author 溪云阁* @param arrays void* 希尔排序是插入排序的改进版，* 它将数组按照约定的数量分成N列，对每一列执行插入排序，接着缩小步长* 不断重复这过程，最后整个表就只有一列了*/public static void shellSort(int[] arrays) {if (arrays == null || arrays.length <= 1) {return;} else {// 增量int incrementNum = arrays.length / 2;while (incrementNum >= 1) {for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {// 进行插入排序for (int j = i; j < arrays.length - incrementNum; j = j + incrementNum) {if (arrays[j] > arrays[j + incrementNum]) {final int temple = arrays[j];arrays[j] = arrays[j + incrementNum];arrays[j + incrementNum] = temple;}}}// 设置新的增量incrementNum = incrementNum / 2;}}}

归并排序

原理：归并其实就是分而治之的思想，对于每一个数组，每个递归过程涉及三个步骤

1、分解:：把待排序的 n 个元素的序列分解成两个子序列, 每个子序列包括 n/2 个元素.

2、治理:：对每个子序列分别调用归并排序MergeSort, 进行递归操作

3、合并：合并两个排好序的子序列,生成排序结果.

代码实现：

/*** 两路归并算法，两个排好序的子序列合并为一个子序列* @author 溪云阁* @param a* @param left* @param mid* @param right void*/public static void merge(int[] a, int left, int mid, int right) {// 辅助数组final int[] tmp = new int[a.length];// p1、p2是检测指针，k是存放指针int p1 = left, p2 = mid + 1, k = left;while (p1 <= mid && p2 <= right) {if (a[p1] <= a[p2])tmp[k++] = a[p1++];elsetmp[k++] = a[p2++];}while (p1 <= mid) {// 如果第一个序列未检测完，直接将后面所有元素加到合并的序列中tmp[k++] = a[p1++];}while (p2 <= right) {// 同上tmp[k++] = a[p2++];}// 复制回原素组for (int i = left; i <= right; i++) {a[i] = tmp[i];}}/*** 归并排序* @author 溪云阁* @param a* @param start* @param end void*/public static void mergeSort(int[] a, int start, int end) {// 当子序列中只有一个元素时结束递归if (start < end) {// 划分子序列final int mid = (start + end) / 2;// 对左侧的序列进行递归排序mergeSort(a, start, mid);// 对右侧的序列进行递归排序mergeSort(a, mid + 1, end);// 合并merge(a, start, mid, end);}}

快速排序

原理：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。

代码实现：

/*** 快速排序* @author 溪云阁* @param arr 待排序列* @param leftIndex 待排序列起始位置* @param rightIndex 待排序列结束位置*/public static void quickSort(int[] arr, int leftIndex, int rightIndex) {if (leftIndex >= rightIndex) {return;} else {int left = leftIndex;int right = rightIndex;// 待排序的第一个元素作为基准值final int key = arr[left];// 从左右两边交替扫描，直到left = rightwhile (left < right) {while (right > left && arr[right] >= key) {// 从右往左扫描，找到第一个比基准值小的元素right--;}// 找到这种元素将arr[right]放入arr[left]中arr[left] = arr[right];while (left < right && arr[left] <= key) {// 从左往右扫描，找到第一个比基准值大的元素left++;}// 找到这种元素将arr[left]放入arr[right]中arr[right] = arr[left];}// 基准值归位arr[left] = key;// 对基准值左边的元素进行递归排序quickSort(arr, leftIndex, left - 1);// 对基准值右边的元素进行递归排序。quickSort(arr, right + 1, rightIndex);}}