浅谈Java之简单算法

Java 是一种广泛使用的编程语言，它拥有许多简单而有效的算法。以下是一些基础的Java算法示例：

1. 冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历待排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。

public class BubbleSort {
    public static 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;
                }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
        bubbleSort(arr);
        System.out.println("Sorted array: ");
        for (int i : arr)
            System.out.print(i + " ");
    }
}

2. 二分查找

二分查找是一种在有序数组中查找特定元素的算法。它通过比较数组中间的元素与目标值来缩小搜索范围。

public class BinarySearch {
    public static int binarySearch(int arr[], int x) {
        int l = 0;
        int r = arr.length - 1;
        while (l <= r) {
            int m = l + (r - l) / 2;

            // 检查中间元素
            if (arr[m] == x)
                return m;

            // 如果 x 大于中间元素，则忽略左半边
            if (arr[m] < x)
                l = m + 1;

            // 如果 x 小于中间元素，则忽略右半边
            else
                r = m - 1;
        }
        // 元素不存在
        return -1;
    }

    public static void main(String args[]) {
        int arr[] = {2, 3, 4, 10, 40};
        int n = arr.length;
        int x = 10;
        int result = binarySearch(arr, x);
        if (result == -1)
            System.out.print("Element not present in array");
        else
            System.out.print("Element found at index " + result);
    }
}

3. 快速排序

快速排序是一种分治算法，它通过选择一个“基准”元素，然后将数组分为两部分，一部分包含所有小于“基准”的元素，另一部分包含所有大于“基准”的元素。

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

            quickSort(arr, low, pi - 1);
            quickSort(arr, pi + 1, high);
        }
    }

    public static 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++;
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }
        int temp = arr[i + 1];
        arr[i + 1] = arr[high];
        arr[high] = temp;
        return i + 1;
    }

    public static void main(String args[]) {
        int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
        int n = arr.length;
        quickSort(arr, 0, n - 1);
        System.out.println("Sorted array: ");
        for (int i : arr)
            System.out.print(i + " ");
    }
}