大きい順番に並び替えるプログラム

Question

なぜ大きい順に並び替えるためにはfor文を二重に書かなければならないのですか？

import java.util.Scanner;

public class SortArray {

	public static void main(String[] args) {
		
		int[] data = new int[6];
		Scanner str = new Scanner(System.in);
	    for (int i=0; i<data.length; i=i+1) {
	    	int kazu = str.nextInt();
	      data[i] = kazu;
	    }

	    System.out.print("配列dataは、");
	    for (int i=0; i<data.length; i=i+1) {
	    	if (i < 5) {
	    		System.out.print(data[i]+ ",");
	    	} else {
	    		System.out.print(data[i]);
	    	}
	    }
	    System.out.println();

	    for (int i=0; i<data.length; i=i+1) { //大きい順番にする
	      for(int j=0; j<data.length; j=j+1){
	        if (data[i] < 0) {
	        } else if (data[i] > data[j]) {
	           int a = data[i];
	           data[i] = data[j];
	           data[j] = a;
	         }
	       }
	     }
	    
	    int[] order = data;
	    System.out.print("配列orderは、");
	    for (int i=0; i<order.length; i=i+1) {
	    	if (i < 5) {
	    		System.out.print(order[i]+ ",");
	    	} else {
	    		System.out.print(order[i]);
	    	}
	    }
	    System.out.println();

	}

}

Comments

[maisumakun]

その質問は、「小さい順なら一重ループで書ける」という意図を含んでいますでしょうか？

[hona_tan]

if (data[i] < 0) のことですか？

[firegrape]

変数が2つあったほうが、ロジックが簡単なのでは？
1つでもできると思いますが、複雑になりそうです。
sortは使わないルールなのですね。

[Orlofsky]

> なぜ大きい順に並び替えるためにはfor文を二重に書かなければならないのですか？

for文を二重に書かないで効率よく並び替える方法があったら、質問に追記した方が解決が早いかと。

[dodox86]

何でしょう。他人が書いたコードの解説を求められているのでしょうか。ソートを目的としているのであれば必ずしも２重ループにしなくてもアルゴリズムによっては実現できるでしょうが、今、取り沙汰しているコードがバブルソートをもとにしたものっぽいので、バブルソート自体が２重ループを使うから、だけな気がします。

[dodox86]

> 今、取り沙汰しているコードがバブルソートをもとにしたものっぽいので、
本当にバブルソートを参考にしたのであれば、改悪されている部分が見受けられますけれども。

Answer 1

for文は二重にしなくても書けますよ。

import java.util.Scanner;

public class SortArray {
	public static void main(String[]args) {
		Scanner str = new Scanner(System.in);

		int[] data = new int[6];
		for (int i = 0; i < data.length; i++)
			data[i] = str.nextInt();

		System.out.print("配列dataは、");
		for (int i = 0; i < data.length; i++) {
			if (i != 0) System.out.print(",");
			System.out.print(data[i]);
		}
		System.out.println();

		for (int i = 0, j = 0; ; ) {
			if (data[i] < data[j]) {
				int a = data[i]; data[i] = data[j]; data[j] = a;
			}
			if (++j == data.length) {
				if (++i == data.length) break;
				j = i;
			}
		}

		System.out.print("配列orderは、");
		for (int i = 0; i < data.length; i++) {
			if (i != 0) System.out.print(",");
			System.out.print(data[i]);
		}
		System.out.println();
	}
}

追記
解決済みになりましたが、どのように理解して解釈済みにしたのかを、
回答に対するコメントか、質問への追加かで書いてもらいたいものです。

質問のコードには疑問点があります。

            if (data[i] < 0) {
            } else if (data[i] > data[j]) {

なぜ data[i] が負の場合、比較対象にしないのでしょうか？
入力データが全部負の数の場合、ソートは行われません。
正の数と負の数が混ざっている場合、data[j] が負の数なら
比較対象になるので、変なソート結果になることがあります。

それから、この質問のコードはバブルソートではありません。
バブルソートというのは、隣り合う配列要素同士を比較するものです。
data[i] と data[j] は離れています。

選択ソートかというと、そうでもありません。
選択ソートというのは、降順(大きい順)の場合、
data[0]～data[5] の中から最大値を求めて data[0] に入れる。
data[1]～data[5] の中から最大値を求めて data[1] に入れる。
というのを繰り返します。
質問のコードはそうなっていません。

data[0]～data[5] の中から最小値を求めて data[0] に入れる。
data[0]～data[5] の中から最小値を求めて data[1] に入れる。
...
data[0]～data[5] の中から最小値を求めて data[5] に入れる。

結果としてはちゃんとソートされます。

なお、私が書いた for文一つのコードは選択ソートです。

ソートに for文を一つも使わなくて書けることを示します。
while文にするわけではありません。

import java.util.Scanner;

public class SortArray {
    static int[] data = new int[6];

	static void print(String s) {
		for (int e : data) { System.out.print(s + e); s = ","; }
		System.out.println();
	}

	static void sort(int i, int j) {
		if (data[i] < data[j]) {
			int a = data[i]; data[i] = data[j]; data[j] = a;
		}
		if (++j < data.length || (j = ++i) < data.length) sort(i, j);
	}

    public static void main(String[]args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        for (int i = 0; i < data.length; i++) data[i] = sc.nextInt();
        print("配列dataは、");
		sort(0, 0);
        print("配列orderは、");
    }
}

Answer 2

２重で書く必要はありません。

変数を２つ使った方がわかりやすいとは思います。

//for (int i = 0; i < data.length; i = i + 1) { //大きい順番にする
	for (int j = 0; j < data.length * data.length ; j = j + 1) {
		if (data[j/data.length] < 0) {
		} else if (data[j/data.length] > data[j%data.length]) {
			int a = data[j/data.length];
			data[j/data.length] = data[j%data.length];
			data[j%data.length] = a;
		}
	}
//}

---

６個の要素から最大値（最小値）を探すには、５回の比較が必要になります。
並べ替えをするので、全要素の最大（最小）を比べる必要があります。
※最大値（最小値）を先頭にしても残りがバラバラでは意味がない

残りの５個から最大値（最小値）を探すには、４回、残りから・・・
と、要素数-1の階乗回数の比較が必要です。(過去質問でバブルソートの比較回数を減らすというのがありましたが）
で、ご提示のロジックでは、バブルソートを少し変えて、要素数の２乗の比較をするようにしています。

ループの外側（内側）が、要素数しか回らないのであれば、２重ループにして比較を増やす必要があります。

Comments

[momon-ga]

ループ１回だと、配列の中の最大値（最小値）を１つ求められるだけなので、
２重にして、並び替えたあとのモノ以外の中から最大値（最小値）を求めるという感じになります。