Java常用的八种排序算法与代码实现（一）：冒泡排序法、插入排序法、选择排序法

这三种排序算法适合小规模数据排序

－－－
　　共同点：基于比较，时间复杂度均为O(n2)，空间复杂度均为O(1)（原地排序算法）
　　不同点：插入排序和冒泡排序是稳定的排序算法，选择排序不是
－－－
　　稳定排序算法：可以保持数值相等的两个对象，在排序之后的顺序不变

－－－
　　冒泡排序：只操作相邻的两个数，每次进行的操作只对相邻的两个数进行比较，看是否满足条件，一次冒泡至少会移动一个数到它应该存在的位置，重复n次，就完成了数据的排序。每次操作都会将较小值往前推，较大值往后推，所以可能循环未结束时，排序工作已经被完成
　　图解：
　　　　代码：

　/**
   * 冒泡排序
   *
   * @param arr 待排数组
   */
  public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int c;
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      for (int j = arr.length - 1; j > i; j--) {
        if (arr[j] < arr[j - 1]) {
          c = arr[j];
          arr[j] = arr[j - 1];
          arr[j - 1] = c;
        }
      }
    }
  }

－－－
　　插入排序：两种操作，一种时元素的比较，一种是元素的移动，当我们需要将一个元素a插入已排区间时，需要拿a与已排区间的元素依次比较大小，找到合适的位置插入，还需要将插入点的元素位置进行移位，这样才能腾出后面的位置给元素a
　　图解：
　　
　　代码：

　/**
   * 插入排序
   *
   * @param arr 待排数组
   */
  public static void insertSort(int[] arr) {
    int c;
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
      for (int j = 0; j < i; j++) {
        if (arr[j] > arr[i]) {
          c = arr[j];
          arr[j] = arr[i];
          arr[i] = c;
        }
      }
    }
  }

－－－
　　选择排序：基本同插入排序，区分已排区间和未排区间，每次遍历会找到未排区间内的最小元素，将其放到已排区间的末尾
　　图解：
　　　　代码：

　/**
   * 选择排序
   *
   * @param arr 代排数组
   */
  public static void selectionSort(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      int min = i;
      for (int j = i; j < arr.length; j++) {
        if (arr[j] < arr[min]) {
          min = j;
        }
      }
      int c = arr[min];
      arr[min] = arr[i];
      arr[i] = c;
    }
  }

－－－
　　（补充：还有一种排序叫做希尔排序，希尔排序是特殊的插入排序，通过将全部元素分为几个区间来提高插入排序的性能，会选定一个步长，然后逐渐将步长缩短，当步长为1的时候，直接使用插入排序，参考：https://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6104371.html）

－－－
　　测试方法及生成随机数组方法：

　/**
   * 生成一个长度5-10的随机数组
   *
   * @return 随机数组
   */
  private static int[] initArray() {
    int len = 5 + new Random().nextInt(6);
    int[] arr = new int[len];
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      arr[i] = new Random().nextInt(100);
    }
    return arr;
  }
  
 public static void main(String[] args) {
    int[] arr2 = initArray();
    System.out.println("排序之前的数组是：" + Arrays.toString(arr2));
    selectionSort(arr2);
    System.out.println("排序之后的数组是：" + Arrays.toString(arr2));
  }

－－－
测试结果，亲测有效：

冒泡：
　　排序之前的数组是：[95, 31, 52, 89, 6, 7, 55]
　　排序之后的数组是：[6, 7, 31, 52, 55, 89, 95]
插入：
　　排序之前的数组是：[5, 83, 56, 78, 38, 24, 70, 95]
　　排序之后的数组是：[5, 24, 38, 56, 70, 78, 83, 95]
选择：
　　排序之前的数组是：[26, 1, 74, 16, 44, 28, 2]
　　排序之后的数组是：[1, 2, 16, 26, 28, 44, 74]