排序的目的
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衡量排序算法的优劣：
1.时间复杂度：分析关键字的比较次数和记录的移动次数
2.空间复杂度：分析排序算法中需要多少辅助内存
3.稳定性：若两个记录A和B的关键字值相等，但排序后A，B的先后次序保持不变，则称这种排序算法是稳定的。
排序算法分类：内部排序和外部排序
1.内部排序：整个排序过程不需要借助于外部存储器(如磁盘等),所有排序操作都在内存中完成
2.外部排序: 参与排序的数据非常多，数据量非常大，计算机无法把整个排序过程放在内存中完成，必须借助于外部存储器(如磁盘)。外部排序最常见的是多路归并排序。可以认为外部排序是由多次内部排序组成。
十大内部排序算法
选择排序：直接选择排序，堆排序
交换排序：冒泡排序，快速排序
插入排序：直接插入排序，折半插入排序，Shell排序
归并排序
桶式排序
基数排序
算法的5大特征
| 特征 | 说明 |
|---|---|
| 输入 | 有0个或多个输入数据，这些输入必须有清楚的描述和定义 |
| 输出 | 至少有1个或多个输出结果，不可以没有输出结果 |
| 有穷性(有限性，Finiteness) | 算法在有限的步骤之后会自动结束而不会无限循环，并且每一个步骤可以在可接受的时间内完成 |
| 确定性(明确性，Definiteness) | 算法中的每一步都有确定的含义，不会出现二义性 |
| 可行性(有效性, Effectiveness) | 算法的每一步都是清楚可行的，能让用户用纸笔计算而求出答案 |
说明:满足确定性的算法也称为:确定性算法。现在人们也关注更广泛的概念，例如考虑各种非确定性的算法，如并行算法、概率算法等。另外，人们也关注并不要求终止的计算描述，这种描述有时被称为过程（ procedure)。
排序算法性能对比
1.从平均时间而言：快速排序最佳。但是在最坏情况下时间性能不如堆排序和归并排序。
2.从算法简单性来看：由于直接选择排序，直接插入排序和冒泡排序的算法比较简单，将其任务是最简单算法。对于Shell排序，堆排序，快速排序和归并排序算法，其算法比较复杂，认为是复杂排序。
3.从稳定性看：直接插入排序，冒泡排序和归并排序是稳定的；而直接选择排序，快速排序，shell排序和堆排序是不稳定排序。
4.从待排序的记录数n的大小看，n较小时，宜采用简单排序；而n较大时宜采用改进排序。
冒泡排序
冒泡排序的基本思想：通过对待排序序列从前向后，依次比较相邻元素的排序码，若发现逆序则交换，使排序码较大的元素逐渐从前部移向后部。
因为排序的过程中，各元素不断接近自己的位置，如果一趟比较下来没有进行交换，就说明序列有序，因此要在排序过程中设置一个标志swap判断元素是否进行过交换。从而减少不必要的比较。
public class BubbleSortTest {
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;
}
}
}
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
}
}
运行结果:
-98 -21 0 32 32 33 43 64 76 99