ios 數(shù)組排序一些基礎(chǔ)方法

數(shù)組翻轉(zhuǎn)
NSMutableArray *temp = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"1",@"2",@"3",@"4",@"5",@"6",nil];
NSArray *reverseArr = [[temp reverseObjectEnumerator] allObjects];
數(shù)組升序
NSMutableArray *temp = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"4",@"2",@"3",@"1",@"5",@"6",nil];
NSArray *result = [temp sortedArrayUsingComparator:^NSComparisonResult(id  _Nonnull obj1, id  _Nonnull obj2) {
        return [obj1 compare:obj2]; 
 }];
數(shù)組降序
NSMutableArray *temp = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"4",@"2",@"3",@"1",@"5",@"6",nil];
NSArray *result = [temp sortedArrayUsingComparator:^NSComparisonResult(id  _Nonnull obj1, id  _Nonnull obj2) {
        return [obj2 compare:obj1]; 
 }];
獲取數(shù)組對象和,平均數(shù),最大值,最小值
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"2.0", @"2.3", @"3.0", @"4.0", @"10", nil];
CGFloat sum = [[array valueForKeyPath:@"@sum.floatValue"] floatValue];
CGFloat avg = [[array valueForKeyPath:@"@avg.floatValue"] floatValue];
CGFloat max =[[array valueForKeyPath:@"@max.floatValue"] floatValue];
CGFloat min =[[array valueForKeyPath:@"@min.floatValue"] floatValue];
冒泡排序

原理:比較兩個相鄰的元素,將值大的元素交換至右端。

思路:依次比較相鄰的兩個數(shù),將小數(shù)放在前面,大數(shù)放在后面。即在第一趟:首先比較第1個和第2個數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后。然后比較第2個數(shù)和第3個數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后,如此繼續(xù),直至比較最后兩個數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后。重復(fù)第一趟步驟,直至全部排序完成。

第一趟比較完成后,最后一個數(shù)一定是數(shù)組中最大的一個數(shù),所以第二趟比較的時候最后一個數(shù)不參與比較;

第二趟比較完成后,倒數(shù)第二個數(shù)也一定是數(shù)組中第二大的數(shù),所以第三趟比較的時候最后兩個數(shù)不參與比較;

依次類推,每一趟比較次數(shù)-1;
1.冒泡升序

- (void)bubbleAscSortWithArray:(NSMutableArray *)array
{
    for (int i = 0; i < array.count; i++) {
        for (int j = 0; j < array.count - i-1; j++) {
            if ([array[j] intValue] > [array[j + 1] intValue]) {
                int tmp = [array[j] intValue];
                array[j] = array[j + 1];
                array[j + 1] = [NSNumber numberWithInt:tmp];
            }
        }
    }
    NSLog(@"冒泡升序后結(jié)果:%@", array);
}

2.冒泡降序

- (void)bubbleDescSortWithArray:(NSMutableArray *)array
{
    for (int i = 0; i < array.count; i++) {
        for (int j = 0; j < array.count - i - 1;j++) {
            if ([array[j] intValue] < [array[j + 1] intValue]) {
                int temp = [array[j] intValue];
                array[j] = array[j + 1];
                array[j + 1] = [NSNumber numberWithInt:temp];
            }
        }
    }
    NSLog(@"冒泡降序后結(jié)果:%@", array);
}
選擇排序

原理:每一趟從待排序的記錄中選出最小的元素,順序放在已排好序的序列最后,直到全部記錄排序完畢。也就是:每一趟在n-i+1(i=1,2,…n-1)個記錄中選取關(guān)鍵字最小的記錄作為有序序列中第i個記錄。

簡單選擇排序的基本思想:從數(shù)組的第i個元素開始到第n個元素,尋找最小的元素。(具體過程為:先設(shè)arr[i]為最小,逐一比較,若遇到比之小的則交換)。

給定數(shù)組:int[] arr={里面n個數(shù)據(jù)};第1趟排序,在待排序數(shù)據(jù)arr[1]-arr[n]中選出最小的數(shù)據(jù),將它與arrr[1]交換;第2趟,在待排序數(shù)據(jù)arr[2]-arr[n]中選出最小的數(shù)據(jù),將它與r[2]交換;以此類推,第i趟在待排序數(shù)據(jù)arr[i]-arr[n]中選出最小的數(shù)據(jù),將它與r[i]交換,直到全部排序完成。

舉例:數(shù)組 int[] arr={5,2,8,4,9,1};

第一趟排序: 原始數(shù)據(jù):5 2 8 4 9 1
最小數(shù)據(jù)1,把1放在首位,也就是1和5互換位置,
排序結(jié)果:1 2 8 4 9 5


第二趟排序:
第1以外的數(shù)據(jù){2 8 4 9 5}進(jìn)行比較,2最小,
排序結(jié)果:1 2 8 4 9 5


第三趟排序:
除1、2以外的數(shù)據(jù){8 4 9 5}進(jìn)行比較,4最小,8和4交換
排序結(jié)果:1 2 4 8 9 5


第四趟排序:
除第1、2、4以外的其他數(shù)據(jù){8 9 5}進(jìn)行比較,5最小,8和5交換
排序結(jié)果:1 2 4 5 9 8


第五趟排序:
除第1、2、4、5以外的其他數(shù)據(jù){9 8}進(jìn)行比較,8最小,8和9交換
排序結(jié)果:1 2 4 5 8 9


選擇升序排序

- (void)selectionAscendingOrderSortWithArray:(NSMutableArray *)array
{
    for (int i = 0; i < array.count; i ++) {
        for (int j = i + 1; j < array.count; j ++) {
            if ([array[i] integerValue] > [array[j] integerValue]) {
                int temp = [array[i] intValue];
                array[i] = array[j];
                array[j] = [NSNumber numberWithInt:temp];
            }
        }
    }
    NSLog(@"選擇升序排序后結(jié)果:%@", array);
}

選擇降序

- (void)selectionDescendingOrderSortWithArray:(NSMutableArray *)array
{
    for (int i = 0; i < array.count; i ++) {
        for (int j = i + 1; j < array.count; j ++) {
            if ([array[i] integerValue] < [array[j] integerValue]) {
                int temp = [array[i] intValue];
                array[i] = array[j];
                array[j] = [NSNumber numberWithInt:temp];
            }
        }
    }
    NSLog(@"選擇降序排序后結(jié)果:%@", array);
}
快速排序

參考資料:https://blog.csdn.net/qq_32062459/article/details/78258161
基本實現(xiàn)思路:

  1. 從數(shù)列中挑出一個元素,稱為 "基準(zhǔn)"
  2. 重新排序數(shù)列,所有元素比基準(zhǔn)值小的擺放在基準(zhǔn)前面,所有元素比基準(zhǔn)值大的擺在基準(zhǔn)的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)。在這個分割之后,該基準(zhǔn)是它的最后位置。這個稱為分割操作。
  3. 遞歸地把小于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列和大于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列排序。

假設(shè)我們現(xiàn)在對“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”這個10個數(shù)進(jìn)行排序。首先在這個序列中隨便找一個數(shù)作為基準(zhǔn)數(shù)(不要被這個名詞嚇到了,就是一個用來參照的數(shù),待會你就知道它用來做啥的了)。為了方便,就讓第一個數(shù)6作為基準(zhǔn)數(shù)吧。接下來,需要將這個序列中所有比基準(zhǔn)數(shù)大的數(shù)放在6的右邊,比基準(zhǔn)數(shù)小的數(shù)放在6的左邊,類似下面這種排列。
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8

分別從初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”兩端開始“探測”。先從右往左找一個小于6的數(shù),再從左往右找一個大于6的數(shù),然后交換他們。這里可以用兩個變量i和j,分別指向序列最左邊和最右邊。我們?yōu)檫@兩個變量起個好聽的名字“哨兵i”和“哨兵j”。剛開始的時候讓哨兵i指向序列的最左邊(即i=1),指向數(shù)字6。讓哨兵j指向序列的最右邊(即j=10),指向數(shù)字8。

1.png

首先哨兵j開始出動。因為此處設(shè)置的基準(zhǔn)數(shù)是最左邊的數(shù),所以需要讓哨兵j先出動,這一點(diǎn)非常重要(請自己想一想為什么)。哨兵j一步一步地向左挪動(即j--),直到找到一個小于6的數(shù)停下來。接下來哨兵i再一步一步向右挪動(即i++),直到找到一個數(shù)大于6的數(shù)停下來。最后哨兵j停在了數(shù)字5面前,哨兵i停在了數(shù)字7面前。

2.png

3.png

現(xiàn)在交換哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交換之后的序列如下。
6 1 2 5 9 3 4 7 10 8
4.png

5.png

到此,第一次交換結(jié)束。接下來開始哨兵j繼續(xù)向左挪動(再友情提醒,每次必須是哨兵j先出發(fā))。他發(fā)現(xiàn)了4(比基準(zhǔn)數(shù)6要小,滿足要求)之后停了下來。哨兵i也繼續(xù)向右挪動的,他發(fā)現(xiàn)了9(比基準(zhǔn)數(shù)6要大,滿足要求)之后停了下來。此時再次進(jìn)行交換,交換之后的序列如下。
6 1 2 5 4 3 9 7 10 8

第二次交換結(jié)束,“探測”繼續(xù)。哨兵j繼續(xù)向左挪動,他發(fā)現(xiàn)了3(比基準(zhǔn)數(shù)6要小,滿足要求)之后又停了下來。哨兵i繼續(xù)向右移動,糟啦!此時哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。說明此時“探測”結(jié)束。我們將基準(zhǔn)數(shù)6和3進(jìn)行交換。交換之后的序列如下。
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8

6.png

7.png

8.png

到此第一輪“探測”真正結(jié)束。此時以基準(zhǔn)數(shù)6為分界點(diǎn),6左邊的數(shù)都小于等于6,6右邊的數(shù)都大于等于6?;仡櫼幌聞偛诺倪^程,其實哨兵j的使命就是要找小于基準(zhǔn)數(shù)的數(shù),而哨兵i的使命就是要找大于基準(zhǔn)數(shù)的數(shù),直到i和j碰頭為止。

OK,解釋完畢。現(xiàn)在基準(zhǔn)數(shù)6已經(jīng)歸位,它正好處在序列的第6位。此時我們已經(jīng)將原來的序列,以6為分界點(diǎn)拆分成了兩個序列,左邊的序列是“3 1 2 5 4”,右邊的序列是“9 7 10 8”。接下來還需要分別處理這兩個序列。因為6左邊和右邊的序列目前都還是很混亂的。不過不要緊,我們已經(jīng)掌握了方法,接下來只要模擬剛才的方法分別處理6左邊和右邊的序列即可?,F(xiàn)在先來處理6左邊的序列現(xiàn)吧。

左邊的序列是“3 1 2 5 4”。請將這個序列以3為基準(zhǔn)數(shù)進(jìn)行調(diào)整,使得3左邊的數(shù)都小于等于3,3右邊的數(shù)都大于等于3。好了開始動筆吧。
如果你模擬的沒有錯,調(diào)整完畢之后的序列的順序應(yīng)該是。
2 1 3 5 4

OK,現(xiàn)在3已經(jīng)歸位。接下來需要處理3左邊的序列“2 1”和右邊的序列“5 4”。對序列“2 1”以2為基準(zhǔn)數(shù)進(jìn)行調(diào)整,處理完畢之后的序列為“1 2”,到此2已經(jīng)歸位。序列“1”只有一個數(shù),也不需要進(jìn)行任何處理。至此我們對序列“2 1”已全部處理完畢,得到序列是“1 2”。序列“5 4”的處理也仿照此方法,最后得到的序列如下。
1 2 3 4 5 6 9 7 10 8

對于序列“9 7 10 8”也模擬剛才的過程,直到不可拆分出新的子序列為止。最終將會得到這樣的序列,如下。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
到此,排序完全結(jié)束。細(xì)心的同學(xué)可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn),快速排序的每一輪處理其實就是將這一輪的基準(zhǔn)數(shù)歸位,直到所有的數(shù)都?xì)w位為止,排序就結(jié)束了。下面上個霸氣的圖來描述下整個算法的處理過程。

9.png

快速排序之所比較快,因為相比冒泡排序,每次交換是跳躍式的。每次排序的時候設(shè)置一個基準(zhǔn)點(diǎn),將小于等于基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)全部放到基準(zhǔn)點(diǎn)的左邊,將大于等于基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)全部放到基準(zhǔn)點(diǎn)的右邊。這樣在每次交換的時候就不會像冒泡排序一樣每次只能在相鄰的數(shù)之間進(jìn)行交換,交換的距離就大的多了。因此總的比較和交換次數(shù)就少了,速度自然就提高了。當(dāng)然在最壞的情況下,仍可能是相鄰的兩個數(shù)進(jìn)行了交換。因此快速排序的最差時間復(fù)雜度和冒泡排序是一樣的都是O(N2),它的平均時間復(fù)雜度為O(NlogN)。其實快速排序是基于一種叫做“二分”的思想。

- (void)quickSortArray:(NSMutableArray *)array leftIndex:(NSInteger)leftIndex rightIndex:(NSInteger)rightIndex
{
    if (leftIndex >= rightIndex) {//如果數(shù)組長度為0或1時返回
        return ;
    }
    
    NSInteger left = leftIndex;
    NSInteger right = rightIndex;
    //記錄比較基準(zhǔn)數(shù)
    NSInteger base = [array[left] integerValue];
    
    while (left < right) {
        /**** 首先從右邊開始查找比基準(zhǔn)數(shù)小的值 ***/
        while (left < right && [array[right] integerValue] >= base) {//如果比基準(zhǔn)數(shù)大,繼續(xù)查找
            right--;
        }
        if (left < right) {
            array[left] = array[right];
        }
        /**** 當(dāng)在右邊查找到一個比基準(zhǔn)數(shù)小的值時,就從i開始往后找比基準(zhǔn)數(shù)大的值 ***/
        while (left < right && [array[left] integerValue] <= base) {//如果比基準(zhǔn)數(shù)小,繼續(xù)查找
            left++;
        }
        if (left < right) {
            array[right] = array[left];
        }
    }
    //將基準(zhǔn)數(shù)放到正確位置
    array[left] = [NSNumber numberWithInteger:base];
    
    /**** 遞歸排序 ***/
    //排序基準(zhǔn)數(shù)左邊的
    [self quickSortArray:array leftIndex:leftIndex rightIndex:left - 1];
    //排序基準(zhǔn)數(shù)右邊的
    [self quickSortArray:array leftIndex:left + 1 rightIndex:rightIndex];
    
    NSLog(@"快速排序結(jié)果:%@",array);
}
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