golang 冒泡、选择、插入、快速排序法

个人学习笔记～

1. 冒泡排序

// @Author sunwenbo
// 2024/4/6 22:37
/*
1. 一共会经过arr.length -1 次的轮数比较，每一轮将会确认一个数的位置
2. 每一轮的比较次数逐渐的减少 [4,3,2,1]
3. 当发现前面的一个数比后面的一个数大的时候，就进行了交换
*/
 
package main
 
import "fmt"
 
func bubbleSort(arr1 *[11]int) {
	fmt.Println("排序前arr=", (*arr1))
	//完成第一轮排序
	temp := 0 //临时变量 用作于交换
	for i := 0; i < len(arr1); i++ {
		for j := 0; j < len(arr1)-1; j++ {
			if (*arr1)[j] > (*arr1)[j+1] {
				temp = (*arr1)[j]
				(*arr1)[j] = (*arr1)[j+1]
				(*arr1)[j+1] = temp
			}
		}
	}
 
}
 
func main() {
	arr := [...]int{1, 4, 3, 11, 6, 8, 2, 9, 0, 5, 7}
	//外层控制行
	for i := 0; i < len(arr)-1; i++ {
		//内层控制列
		for j := 0; j < len(arr)-1; j++ {
			//比较两个相邻的元素 满足条件交换数据
			//升序使用大于号， 降序使用小于号
			if arr[j] > arr[j+1] {
				arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
			}
		}
	}
	fmt.Println(arr)
	arr1 := [11]int{1, 4, 3, 11, 6, 8, 2, 9, 0, 5, 7}
	bubbleSort(&arr1)
	fmt.Println("排序后的arr1=", arr1)
}

2. 选择排序

// @Author sunwenbo
// 2024/4/6 21:49
package main
 
import "fmt"
 
/*
选择排序基本介绍
	选择式排序也属于内部排序法，是从预排序的数据中按指定的规则选出某一元素，经过和其他元素重整，再依原则交换位置后达到排序的目的
*/
 
func selectSort(arr *[6]int) {
	for j := 0; j < len(arr)-1; j++ {
		min := arr[j]
		minIndex := j
		for i := j + 1; i < len(arr); i++ {
			if min > arr[i] {
				min = arr[i]
				minIndex = i
			}
		}
		if minIndex != j {
			arr[minIndex], arr[j] = arr[j], arr[minIndex]
		}
	}
}
 
func main() {
	// 定义数组,从小到大排
	arr := [6]int{10, 34, 19, 100, 80, 99}
	selectSort(&arr)
	fmt.Println("main函数")
	fmt.Println(arr)
}

3. 插入排序 

// @Author sunwenbo
// 2024/4/7 18:37
package main
 
import "fmt"
 
/*
插入排序法介绍：
	插入式排序属于内部排序法，是对预排序的元素以插入的方式找寻该元素的适当位置，以达到排序的目的
插入排序（insertion Sorting）的基本思想是：把N个待排序的元素堪称一个有序表和一个无序表，开始时有序表中包含一个元素，无序表中包含有n-1个元素，排序过程中每次从无序表中第一个元素，把它的排序码
依次与有序表元素的排序码进行比较，将它插入到有序表中的适当为止，使之成为新的有序表
*/
 
func InsertSort(arr *[7]int) {
	for i := 1; i < len(arr); i++ {
		// 完成第一次，给第二个元素找到合适的位置并插入
		insertVal := arr[i]
		insertIndex := i - 1 //下标
 
		// 从大到小
		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
		}
		fmt.Printf("第%d次插入后 %v \n", i, *arr)
	}
}
 
func main() {
	arr := [7]int{23, 0, 12, 56, 34, -1, 55}
	fmt.Println("原始数组=", arr)
	InsertSort(&arr)
	fmt.Println("main函数")
	fmt.Println(arr)
}

 4. 快速排序

// @Author sunwenbo
// 2024/4/8 11:26
package main
 
import "fmt"
 
/*
快速排序法介绍：
快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。基本思想是：通过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要比另外一部分的数据都要小，
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，以此达到整个数据编程有序序列
*/
// 快速排序
// 1. left表示数组左边的下标
// 2. right 表示数组右边的下标
// 3. array 表示要排序的数组
 
func QuickSort(left int, right int, array *[6]int) {
	l := left
	r := right
	// pivot是中轴，支点
	pivot := array[(left+right)/2]
	temp := 0
	// for 循环的目标是将比pivot小的数放到左边，大的数放到右边
	for l < r {
		// 先从pivot 的左边找到大于等于pivot的值
		for array[l] < pivot {
			l++
		}
		// 从pivot的右边找到小于等于pivot的值
		for array[r] > pivot {
			r--
		}
		// l >= r 表明本次分解任务完成
		if l >= r {
			break
		}
		// 交换
		temp = array[l]
		array[l] = array[r]
		array[r] = temp
 
		// 优化
		if array[l] == pivot {
			r--
		}
		if array[r] == pivot {
			l++
		}
	}
	// 如果l==r,再移动一位就不要比较了
	if l == r {
		l++
		r--
	}
	// 向左递归
	if left < r {
		QuickSort(left, r, array)
	}
	// 向右递归
	if right > l {
		QuickSort(l, right, array)
	}
}
 
func main() {
	arr := [6]int{-9, 78, 0, 23, -567, 70}
	// 调用快速排序
	QuickSort(0, len(arr)-1, &arr)
	fmt.Println("第一种方法排序后的数组:", arr)
 
	fmt.Println("###################")
 
	arr2 := []int{10, 7, 8, 9, 1, 5}
	n := len(arr2)
	quickSort(arr2, 0, n-1)
	fmt.Println("第二种方法排序后的数组:", arr2)
}
 
// 快速排序函数
func quickSort(arr []int, low, high int) {
	if low < high {
		// 划分
		pivot := partition(arr, low, high)
		// 递归排序左右子数组
		quickSort(arr, low, pivot-1)
		quickSort(arr, pivot+1, high)
	}
}
 
// 划分函数
func partition(arr []int, low, high int) int {
	pivot := arr[high] // 选择最后一个元素作为基准值
	i := low - 1       // i 为小于基准值的最后一个元素的索引
 
	for j := low; j < high; j++ {
		if arr[j] < pivot {
			i++
			// 将小于基准值的元素放到左边
			arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
		}
	}
	// 将基准值放到正确的位置上
	arr[i+1], arr[high] = arr[high], arr[i+1]
	return i + 1
}