用Java（C语言也可以看）实现冒泡排序和折半查找（详细过程图）+逆序数组

 

目录

一、冒泡排序

1.冒泡排序介绍

2.排序的思路

3.完整代码

二、折半查找

1.折半查找介绍

2.查找的思路

3.完整代码

三、逆序数组

1.逆序思路

2..完整代码

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一、冒泡排序

冒泡排序是众多排序的一种，无论在C语言或者Java中都很常见，后续在数据结构中也会用到

1.冒泡排序介绍

（1）冒泡排序思想

• 为两两排序，每次的排序后，最大（或最小的）就会升起到最后
• 每完成一轮排序，需要比较的数就少一个

（2）冒泡排序场景

• 多用于对数组内容的排序

2.排序的思路

（1）完成排序需要的内容

• 有数组
• 需要求数组长度

（2）排序的过程解析

• 我们将下面数组排序成升序

int[] arr = {10,9,8,7,6,5,4,3,2,1};

• 第一趟冒泡排序：10个数需要比较9次，成功把一个数字排好序

• 第二趟冒泡排序：待排序的数字有9个，所以需要比较的次数是8次

后续的排序趟数是类似的，接下来我们总结一下规律

• 由上图可知：10个数字一共需要比较的趟数是10-1次，也就是(arr.length-1)
• 第一趟排序需要比较的次数为9，第二次是8；与趟数有关系，于是得出下面的代码

 int i =0;
 for (i = 0; i < arr.length-1; i++) {
 
     for (int j = 0; j < arr.length-1-i; j++) {
        //可自己设置条件条件
         if(arr[j]>arr[j+1]) {
            //完成两个数字的交换
             int tmp = arr[j+1];
             arr[j+1] = arr[j];
             arr[j] = tmp;
          }
      }
  }

•  升序的条件是第一个数大于第二个数就要交换；如果是排逆序则是第一个数小于第二个数则需要交换

3.完整代码

import java.util.Arrays;
 
public class Sort{
public static void main(String[] args) {
        //冒泡排序
        int[] arr = {10,9,8,7,6,5,4,3,2,1};
        bubbleSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
 
    }
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        //升序
        int i =0;
        for (i = 0; i < arr.length-1; i++) {
 
            for (int j = 0; j < arr.length-1-i; j++) {
                if(arr[j]>arr[j+1]) {
                  int tmp = arr[j+1];
                  arr[j+1] = arr[j];
                  arr[j] = tmp;
 
                }
            }
        }
    }
}

二、折半查找

1.折半查找介绍

（1）折半查找，又称二分查找。

（2）二分查找每次都是从中间位置开始查找，因此称为折半查找（二分查找）

（3）可以进行二分查找的条件

• 数组内的数据必须是有序的
• 若是无序的，可以先将其排成有序

2.查找的思路

（1）方法的参数写法

• 我们规定一下：找到了就返回它的下标位置，否则返回-1
• 需要将数组和需要查找的数据传给下面的方法

public static int binarySearch(int[] arr,int k) {
       
    }

（2）查找的内部细节

• 定位下标：定好两头位置，便于找到中间位置

 public static int binarySearch(int[] arr,int k) {
        int left = 0;
        int right = arr.length-1;
    }

• 中间数字表示：

 int mid = (left+right)/2;

（3）二分查找的过程解析 

•  先看代码

 public static int binarySearch(int[] arr,int k) {
        int left = 0;
        int right = arr.length-1;
        while(left <= right) {
            //从中间位置开始找
            int mid = (left+right)/2;
            if(k < arr[mid]) {//k在左边
                right=mid-1;
            } else if(k > arr[mid]) {
                //在右边
                left=mid+1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

• 查找过程图解 ：第一次查找

• 第二次查找：查找后，right指向10，left和mid都指向8

• 第三、四次查找：找到了就返回mid位置的下标

3.完整代码

public static void main(String[] args) {
        //1.折半查找，要求数组内容为有序.找到了返回下标
        int[] arr1 = {2,5,7,8,10,11,15,17,20,22};
        int ret = binarySearch(arr1,10);
        System.out.println(ret);
        //2.当数组无序时，使用Array.sort排序后折半查找
        int[] arr2 = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};
        Arrays.sort(arr2);
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
        int cur = binarySearch(arr2,11);
        System.out.println(cur);
    }
    public static int binarySearch(int[] arr,int k) {
        int left = 0;
        int right = arr.length-1;
        while(left <= right) {
            //从中间位置开始找
            int mid = (left+right)/2;
            if(k < arr[mid]) {//k在左边
                right=mid-1;
            } else if(k > arr[mid]) {
                //在右边
                left=mid+1;
            } else {
                return mid;
            }
        }
        return -1;
    }

三、逆序数组

1.逆序思路

（1）要求将数组内容逆序，不是逆序打印

int[] arr = {10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};

（2）设置头尾位置

 public static void reverse(int[] arr) {
        int left = 0;//头位置
        int right =arr.length-1;//尾位置 
    }

这样是为了从两头开始交换数据

（3）循环交换数据

 while(left < right) {//相等的时候就不需要逆序了
            int tmp = arr[left];
            arr[left] = arr[right];
            arr[right] = tmp;
            left++;
            right--;
        }

内部代码其实就是实现两个数的交换；当left==right的时候，就是只剩下一个数据没有完成交换了，其实也就不需要再交换了（非要交换也行）

2..完整代码

 public static void main(String[] args) {
        //逆序数组
        int[] arr = {10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};
        reverse(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    public static void reverse(int[] arr) {
        int left = 0;
        int right =arr.length-1;
        while(left < right) {//相等的时候就不需要逆序了
            int tmp = arr[left];
            arr[left] = arr[right];
            arr[right] = tmp;
            left++;
            right--;
        }
 
    }