Java 关于排序算法概念的问题

我目前正在学习如何用Java编程，所以我要上一堂关于数据结构之类的课。最近，我们讨论了排序算法的概念，从一开始我就对整个概念感到非常困惑

我们最近接到一个关于排序算法的作业，其中一个问题如下：

for(int a = 0; a < data.length; a++) {
    for(int b = 0; b < data.length; b++) {
       //compare data[a] to data[b], keep track of closest
    }
}

最接近的1d对。给定一个N个实数的序列，找出值最接近的一对整数。给出了一个O（nlogn）算法。用英语描述你提出的算法

基本上，我想问的是：有没有人能向我解释一下排序算法的一般概念和它们的整体用途，并带我了解一下如何回答这个问题？你不必给我答案，我只是想获得回答这个问题所需的知识

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谢谢。

排序的思想是，在已排序的结构（例如数组、列表或平衡树）中，您可以在logn操作中找到s特定的元素。（例如使用数组中的二进制搜索） 如果列表未排序，则平均需要N/2个操作

虽然“logn”一词很常见，但并不十分精确，正确地说，它是“ldn”或log2（ld:logumius dualis，或logumus在基数2上）。log通常表示在base10上的log。 在计算机科学中，几乎所有的log（N）都表示log2（N）

因此，排序列表可以加快算法的速度，特别是当您需要多次搜索时

就你而言：

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如果序列已排序，则通过查看序列中的上一个和下一个元素来构造候选对之一。

要回答您的问题：

排序算法的目的 使分拣过程在时间和空间上更加高效。假设你有N个数字，蛮力方法是将每个数字与其他N-1个数字进行比较，因此总共需要进行N^2次比较。但是，一个好的排序算法可以帮助您将复杂度降低到N*logN，性能得到提高

关于这个问题的一般看法 首先，您可以尝试对数字数组进行排序。然后在排序后的数组中遍历一次，比较两个连续数字的差值，尝试找到最接近的一对。 这不一定是最好的解决方案，仅供参考

尝试查看插入排序、快速排序、合并排序 它们是经典之作，有助于理解排序算法

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问题是找到两个最接近的元素，让我们看一个例子：

这个列表中最接近的两个元素是什么

data = {1,45,32,7,87,54,10};

嗯，很难通过看来判断

我们可以做的一件事是将每个元素与其他元素进行比较，如下所示：

for(int a = 0; a < data.length; a++) {
    for(int b = 0; b < data.length; b++) {
       //compare data[a] to data[b], keep track of closest
    }
}

分类的内容如下：

{1,7,10,32,45,54,87}

通过首先对数据进行排序，找到最接近的两个元素变得容易多了，不用多久就可以看到

7

和

10

是最接近的两个元素

此解决方案的成本为：

O（n log n）

用于排序（请参见和），加上

O（n）

用于迭代排序列表并搜索最近的两个元素

这将为您提供：

O（n日志n）+O（n）

大约是：

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O（n log n）

如果您有一个未排序的数字列表[-3，-7,9,6,0]，并且希望找到两个“最近的”数字，则需要计算距离：（-3，-7），（-3,9），（-3,6），（-3,0），（-7,9），（-7,6）， (-7,0), (9,6), (9,0), (6,0). 这是N！计算，当N变大时，这是相当大的

如果列表已排序，则只需计算（-7，-3），（-3,0），（0,6），（6,9）或N-1计算

当然，对列表进行排序需要付出一些代价。MergSort和QuickSort的平均值都是O（n（logn））。但是请注意，（排序时间）+（增量时间）

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也就是说，n（logn）+（n-1） 罗伯特·塞吉威克：算法（第四版），第2章：排序很好，但这部分令人困惑：“O（n）比O（n logN）更有效”，它的O（n*logN）+O（n）大约是O（n*logN）感谢所有回答的人，你们每个人都为我把它放到不同的角度，我发现我开始真正理解这一点了！TylerAndFriends，你的回答真的很简单，这是我最需要的，所以非常感谢你。谢谢你的帮助。谢谢@AlexWien，我会澄清的。“n！”这个词让人困惑！指n*（n-1）*n*（n-2）*……*2 * 1; （法克托里耶）