Golang 排序

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冒泡排序

它重复地走访过要排序的元素列,依次比较两个相邻的元素,如果顺序(如从大到小、首字母从Z到A)错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换,也就是说该元素列已经排序完成。
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(升序或降序排列),就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样,故名“冒泡排序”。

代码:

package main

import "fmt"

func BubbleSort(arr *[5]int) {
  for i := 0; i < len(arr)-1; i++ {
    for j := 0; j < len(arr)-1-i; j++ {
      if arr[j] > arr[j+1] {
        arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
      }
    }
  }
}

func main() {
  arr := [5]int{24, 69, 80, 57, 13}
  fmt.Println("排序前:", arr)
  BubbleSort(&arr)
  fmt.Println("排序后:", arr)
}

运行结果:

排序前: [24 69 80 57 13]
排序后: [13 24 57 69 80]

选择排序

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是:第一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小(大)元素,然后放到已排序的序列的末尾。以此类推,直到全部待排序的数据元素的个数为零。

代码实现

package main

import "fmt"

func SelectSort(arr *[5]int) {
  for i := 0; i < len(arr)-1; i++ {
    max := arr[i]
    maxIndex := i
    for j := i + 1; j < len(arr); j++ {
      if max > arr[j] {
        max = arr[j]
        maxIndex = j
      }
    }
    if maxIndex != i {
      arr[i], arr[maxIndex] = arr[maxIndex], arr[i]
    }
  }
}

func main() {
  arr := [5]int{24, 69, 80, 57, 13}
  fmt.Println("排序前:", arr)
  SelectSort(&arr)
  fmt.Println("排序后:", arr)
}

运行结果:

排序前: [24 69 80 57 13]
排序后: [13 24 57 69 80]

插入排序

插入排序,一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序,它是一个有效的算法。插入排序是一种最简单的排序方法,它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而一个新的、记录数增1的有序表。在其实现过程使用双层循环,外层循环对除了第一个元素之外的所有元素,内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找,并进行移动。

代码实现:

package main

import "fmt"

func InsertSort(arr *[5]int) {
  for i := 1; i < len(arr); i++ {
    insertVal := arr[i]
    insertIndex := i - 1
    for insertIndex >= 0 && arr[insertIndex] > insertVal {
      arr[insertIndex+1] = arr[insertIndex] // 数据后移
      insertIndex--
    }
    // 插入
    if insertIndex+1 != i {
      arr[insertIndex+1] = insertVal
    }
  }
}

func main() {
  arr := [5]int{24, 69, 80, 57, 13}
  fmt.Println("排序前:", arr)
  InsertSort(&arr)
  fmt.Println("排序后:", arr)
}

运行结果:

排序前: [24 69 80 57 13]
排序后: [13 24 57 69 80]

快速排序

快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。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:

package main

import "fmt"

// left 表示数组左边的下标
// right 表示数组右边的下标
// array 表示要排序的数组
func QuickSort(left int, right int, arr *[5]int) {
  l := left
  r := right

  //pivot 是中轴,支点
  pivot := arr[(left+right)/2]

  // for 循环的目标是将比 pivot 小的数放到左边,比 pivot 大的数放到右边
  for l < r {
    // 从 pivot 的左边找到大于等于 pivot 的值
    for arr[l] < pivot {
      l++
    }
    //从pivot的右边找小于等于pivot的值
    for arr[r] > pivot {
      r--
    }
    // l>=r 表示任务分解完成
    if l >= r {
      break
    }
    // 交换
    arr[l], arr[r] = arr[r], arr[l]
    // 优化
    if arr[l] == pivot {
      r--
    }
    if arr[r] == pivot {
      l++
    }
  }
  // 如果l==r,再移动下
  if l == r {
    l++
    r--
  }
  // 向左递归
  if left < r {
    QuickSort(left, r, arr)
  }
  // 向右递归
  if right > r {
    QuickSort(l, right, arr)
  }
}

func main() {
  arr := [5]int{24, 69, 80, 57, 13}
  fmt.Println("排序前:", arr)
  QuickSort(0, len(arr)-1, &arr)
  fmt.Println("排序后:", arr)
}

运行结果

排序前: [24 69 80 57 13]
排序后: [13 24 57 69 80]

 

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