정렬 알고리즘 (Sorting algorithm) 종류 및 구현 알아보기!

1. 버블 정렬 (Bubble Sort)

가장 단순한 정렬 방식으로, 인접한 두 수를 비교하며 정렬합니다. 성능은 느리지만 구현이 쉬워 교육용으로 많이 사용됩니다.

public void bubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

2. 선택 정렬 (Selection Sort)

매 반복마다 가장 작은(또는 큰) 값을 선택해 앞으로 보내는 방식입니다. 버블 정렬보다 비교 횟수는 적지만 여전히 비효율적입니다.

public void selectionSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIdx = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIdx]) {
                minIdx = j;
            }
        }
        int temp = arr[minIdx];
        arr[minIdx] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

3. 삽입 정렬 (Insertion Sort)

현재 값을 적절한 위치에 삽입하는 방식입니다. 거의 정렬된 배열에는 빠르게 동작합니다.

public void insertionSort(int[] arr) {
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

4. 퀵 정렬 (Quick Sort)

분할 정복 알고리즘으로, 기준 피벗을 정하고 이를 기준으로 좌우를 나누어 정렬합니다. 평균적으로 매우 빠른 성능을 보입니다.

public void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

private int partition(int[] arr, int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] <= pivot) {
            i++;
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    int temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[high];
    arr[high] = temp;
    return i + 1;
}