Java程序员必知的8大排序算法 / 憋错料

8种排序之间的关系

直接插入排序

(1)基本思想：在要排序的一组数中，假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排

好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数

也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。

(2)实例

(3)用java实现

public class insertSort {

public insertSort(){

int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};

int temp=0;

for(int i=1;i<a.length;i++){ int j=i-1; temp=a[i]; for(;j>=0&&temp<a[j];j--){

a[j+1]=a[j]; //将大于temp的值整体后移一个单位

}

a[j+1]=temp;

}

for(int i=0;i<a.length;i++)

System.out.println(a[i]);

}

希尔排序(最小增量排序)

(1)基本思想：算法先将要排序的一组数按某个增量d(n/2,n为要排序数的个数)分成若干组，每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行直接插入排序，然后再用一个较小的增量(d/2)对它进行分组，在每组中再进行直接插入排序。当增量减到1时，进行直接插入排序后，排序完成。

(2)实例：

(3)用java实现

public class shellSort {

public shellSort() {

int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45, 56, 100 };

double d1 = a.length;

int temp = 0;

while (true) {

d1 = Math.ceil(d1 / 2);

int d = (int) d1;

for (int x = 0; x < d; x++) {

for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {

int j = i - d;

temp = a[i];

for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {

a[j + d] = a[j];

}

a[j + d] = temp;

}

if (d == 1)

break;

}

for (int i = 0; i < a.length; i++)

System.out.println(a[i]);

}

简单选择排序

(1)基本思想：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；

然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。

(2)实例：

(3)用java实现

public class selectSort {

public selectSort() {

int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45 };

int position = 0;

for (int i = 0; i < a.length; i++) {

int j = i + 1;

position = i;

int temp = a[i];

for (; j < a.length; j++) {

if (a[j] < temp) {

temp = a[j];

position = j;

}

a[position] = a[i];

a[i] = temp;

}

for (int i = 0; i < a.length; i++)

System.out.println(a[i]);

}

堆排序

(1)基本思想：堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。

堆的定义如下：具有n个元素的序列(h1,h2,…,hn),当且仅当满足(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1) (i=1,2,…,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出，堆顶元素(即第一个元素)必为最大项(大顶堆)。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储序，使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点的堆，并对它们作交换，最后得到有n个节点的有序序列。从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。

(2)实例：

初始序列：46,79,56,38,40,84

建堆：

交换，从堆中踢出最大数

依次类推：最后堆中剩余的最后两个结点交换，踢出一个，排序完成。

(3)用java实现

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {

int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64,5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25,

53, 51 };

public HeapSort() {

heapSort(a);

}

public void heapSort(int[] a) {

System.out.println("开始排序");

int arrayLength = a.length;

// 循环建堆

for (int i = 0; i < arrayLength - 1; i++) {

// 建堆

buildMaxHeap(a, arrayLength - 1 - i);

// 交换堆顶和最后一个元素

swap(a, 0, arrayLength - 1 - i);

System.out.println(Arrays.toString(a));

}

private void swap(int[] data, int i, int j) {

// TODO Auto-generated method stub

int tmp = data[i];

data[i] = data[j];

data[j] = tmp;

}

// 对data数组从0到lastIndex建大顶堆

private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {

// TODO Auto-generated method stub

// 从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始

for (int i = (lastIndex - 1) / 2; i >= 0; i--) {

// k保存正在判断的节点

int k = i;

// 如果当前k节点的子节点存在

while (k * 2 + 1 <= lastIndex) {

// k节点的左子节点的索引

int biggerIndex = 2 * k + 1;

// 如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在

if (biggerIndex < lastIndex) {

// 若果右子节点的值较大

if (data[biggerIndex] < data[biggerIndex +1]) {

// biggerIndex总是记录较大子节点的索引

biggerIndex++;

}

// 如果k节点的值小于其较大的子节点的值

if (data[k] < data[biggerIndex]) {

// 交换他们

swap(data, k, biggerIndex);

// 将biggerIndex赋予k，开始while循环的下一次循环，重新保证k节点的值大于其左右子节点的值

k = biggerIndex;

} else {

break;

}

冒泡排序

(1)基本思想：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。

(2)实例：

(3)用java实现

public class bubbleSort {

public bubbleSort() {

int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12,64, 5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35,

25, 53, 51 };

int temp = 0;

for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {

for (int j = 0; j < a.length - 1 - i; j++) {

if (a[j] > a[j + 1]) {

temp = a[j];

a[j] = a[j + 1];

a[j + 1] = temp;

}

for (int i = 0; i < a.length; i++)

System.out.println(a[i]);

}

快速排序

(1)基本思想：选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描，将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。

(2)实例：

(3)用java实现

public class quickSort {

int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64,5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25,

53, 51 };

public quickSort() {

quick(a);

for (int i = 0; i < a.length; i++)

System.out.println(a[i]);

}

public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {

int tmp = list[low]; // 数组的第一个作为中轴

while (low < high) {

while (low < high && list[high] >= tmp) {

high--;

}

list[low] = list[high]; // 比中轴小的记录移到低端

while (low < high && list[low] <= tmp) {

low++;

}

list[high] = list[low]; // 比中轴大的记录移到高端

}

list[low] = tmp; // 中轴记录到尾

return low; // 返回中轴的位置

}

public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {

if (low < high) {

int middle = getMiddle(list, low, high); // 将list数组进行一分为二

_quickSort(list, low, middle - 1); // 对低字表进行递归排序

_quickSort(list, middle + 1, high); // 对高字表进行递归排序

}

public void quick(int[] a2) {

if (a2.length > 0) { // 查看数组是否为空

_quickSort(a2, 0, a2.length - 1);

}

归并排序

(1)基本排序：归并(Merge)排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

(2)实例：

(3)用java实现

import java.util.Arrays;

public class mergingSort {

int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64,5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25,

53, 51 };

public mergingSort() {

sort(a, 0, a.length - 1);

for (int i = 0; i < a.length; i++)

System.out.println(a[i]);

}

public void sort(int[] data, int left, int right) {

// TODO Auto-generated method stub

if (left < right) {

// 找出中间索引

int center = (left + right) / 2;

// 对左边数组进行递归

sort(data, left, center);

// 对右边数组进行递归

sort(data, center + 1, right);

// 合并

merge(data, left, center, right);

}

public void merge(int[] data, int left, int center, intright) {

// TODO Auto-generated method stub

int[] tmpArr = new int[data.length];

int mid = center + 1;

// third记录中间数组的索引

int third = left;

int tmp = left;

while (left <= center && mid <= right) {

// 从两个数组中取出最小的放入中间数组

if (data[left] <= data[mid]) {

tmpArr[third++] = data[left++];

} else {

tmpArr[third++] = data[mid++];

}

// 剩余部分依次放入中间数组

while (mid <= right) {

tmpArr[third++] = data[mid++];

}

while (left <= center) {

tmpArr[third++] = data[left++];

}

// 将中间数组中的内容复制回原数组

while (tmp <= right) {

data[tmp] = tmpArr[tmp++];

}

System.out.println(Arrays.toString(data));

}

基数排序

(1)基本思想：将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后,数列就变成一个有序序列。

(2)实例：

(3)用java实现

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class radixSort {

int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64,5, 4, 62, 99, 98, 54, 101, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35,

25, 53, 51 };

public radixSort() {

sort(a);

for (int i = 0; i < a.length; i++)

System.out.println(a[i]);

}

public void sort(int[] array) {

// 首先确定排序的趟数;

int max = array[0];

for (int i = 1; i < array.length; i++) {

if (array[i] > max) {

max = array[i];

}

int time = 0;

// 判断位数;

while (max > 0) {

max /= 10;

time++;

}

// 建立10个队列;

List<ArrayList> queue = new ArrayList<ArrayList>();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<Integer>();

queue.add(queue1);

}

// 进行time次分配和收集;

for (int i = 0; i < time; i++) {

// 分配数组元素;

for (int j = 0; j < array.length; j++) {

// 得到数字的第time+1位数;

int x = array[j] % (int) Math.pow(10, i + 1) / (int) Math.pow(10, i);

ArrayList<Integer> queue2 = queue.get(x);

queue2.add(array[j]);

queue.set(x, queue2);

}

int count = 0;// 元素计数器;

// 收集队列元素;

for (int k = 0; k < 10; k++) {

while (queue.get(k).size() > 0) {

ArrayList<Integer> queue3 = queue.get(k);

array[count] = queue3.get(0);

queue3.remove(0);

count++;

}

时间： 2024-10-27 06:41:26

Java程序员必知的8大排序算法

8种排序之间的关系

希尔排序(最小增量排序)

简单选择排序

堆排序

冒泡排序

快速排序

归并排序

基数排序

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