冒泡与二分法的爱恨纠葛

news2024/11/15 15:24:35

冒泡排序与二分法查找

前言
一、冒泡排序？二分法查找？
二、冒泡排序的原理及使用
- 1.原理
- 2.手写冒泡排序思路及实现
- - 代码讲解
  - 效果演示/运行结果
三、二分法查找的原理及使用
- 1.原理
- 2.二分法查找思路及实现
- - 运行结果
总结

前言

冒泡排序，编程中，基础的基础，重中之重！什么是冒泡排序，怎么用，什么时候用？
二分法？听过，编程里咋写？咋用？

一、冒泡排序？二分法查找？

简单介绍
冒泡排序？使用两个for循环嵌套给数组进行排序
二分法查找？在有序的数组中找到你所要查找的元素，返回下标

二、冒泡排序的原理及使用

1.原理

众所周知，水泡是有浮力的，水泡越大浮力越大，离水面就越近，所以我们把数组看成一个水瓶，里面的元素是一个个水泡，现在的水泡是大小不一的排列着，采用冒泡排序后，可以将水泡排列成大小规律的顺序。

2.手写冒泡排序思路及实现

我们将数组中的每一个元素拿出来与其他元素进行比较，找到它在这个数组中的位置

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
        //冒泡排序
        for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){
            for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){
                if(arr[j] > arr[j + 1]){
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

代码讲解

因为思路是要每一个元素都拿出来比较，所以将外层循环的操作看成抓取数组元素的操作，所以外层的循环条件就是从0开始，一直到数组的长度-1，相当于遍历数组，但是为什么i 不是小于等于，还要加-1，一会讲内层循环的操作看成将该元素与该元素后面的元素作比较，所以从 0 开始，重复数组元素个数 - i 遍结束。这样既提高效率，又能一个不落的全部比较一边，接下来就是一个逻辑判断，如果后面位置的元素比当前位置的元素大，那就调换位置（排列的顺序自己去调整，可以最小的在前面，也可以最大的在前面），这里注意到我用了 j 和 j + 1来表示两个位置的元素，所以我们在最开始设置循环条件的时候要在数组个数的基础上再-1，要不然会报错，超出数组长度。

效果演示/运行结果

在这里插入图片描述
这样现在我们的数组中就是按照顺序大小排列好的有序数组了。

三、二分法查找的原理及使用

1.原理

二分法查找，顾名思义，和数学中的二分法很像，没错，使用起来也很像，在数学中，需要使用在单调性统一的函数中，而在我们计算机里，需要使用在有序的数组里，其实道理是一样的，都是使用在数值逐渐增大或减小的目标中，这时候我们的数组如果是无序的，我们就需要用到上面介绍到的冒泡排序将数组变得有顺序。

2.二分法查找思路及实现

思路，传入一个目标值，在数组中获取中间值下标，将目标值与中间值作比较，如果相等，返回目标元素下标，如果不相等，重新赋一个中间值，重复以上操作，知道找到该元素为止。

//二分法查找
        int dest = 64;                  //目标元素
        int head = 0;                   //数组的首位元素下标，用于计算中间值下标
        int end = arr.length - 1;       //数组的末尾元素下标，用于计算中间值下标
        boolean isFlag = true;          //判断找没找到的标志

        //开始查找操作
        while (head <= end){
            int mid = (head + end) / 2;
            if (dest == arr[mid]){
                isFlag = false;
                System.out.println("找到" + dest +"了！该元素在数组中的位置是：" + mid);
                break;
            }else if (arr[mid] > dest){
                end = mid - 1;
            }else{
                head = mid + 1;
            }
        }

        if (isFlag){
            System.out.println("没找到！！！");
        }