java实现排序的一些方法，来自：http://www.javaeye.com/topic/548520
1 package sort;
2
3 import java.util.Random;
4
5 /**
6 * 排序测试类
7 *
8 * 排序算法的分类如下： 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）； 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）；
9 * 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）； 4.归并排序； 5.基数排序。
10 *
11 * 关于排序方法的选择： (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。
12 * 当记录规模较小时，直接插入排序较好；否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人，应选直接选择排序为宜。
13 * (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；
14 * (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。
15 *
16 */
17 /**
18 * @corporation 北京环亚
19 * @author HDS
20 * @date Nov 19, 2009 10:43:44 AM
21 * @path sort
22 * @description JAVA排序汇总
23 */
24 public class SortTest {
25
26 // //////==============================产生随机数==============================///////////////////
27 /**
28 * @description 生成随机数
29 * @date Nov 19, 2009
30 * @author HDS
31 * @return int[]
32 */
33 public int[] createArray() {
34 Random random = new Random();
35 int[] array = new int[10];
36 for (int i = 0; i < 10; i++) {
37 array[i] = random.nextInt(100) - random.nextInt(100);// 生成两个随机数相减，保证生成的数中有负数
38 }
39 System.out.println("==========原始序列==========");
40 printArray(array);
41 return array;
42 }
43
44 /**
45 * @description 打印出随机数
46 * @date Nov 19, 2009
47 * @author HDS
48 * @param data
49 */
50 public void printArray(int[] data) {
51 for (int i : data) {
52 System.out.print(i + " ");
53 }
54 System.out.println();
55 }
56
57 /**
58 * @description 交换相邻两个数
59 * @date Nov 19, 2009
60 * @author HDS
61 * @param data
62 * @param x
63 * @param y
64 */
65 public void swap(int[] data, int x, int y) {
66 int temp = data[x];
67 data[x] = data[y];
68 data[y] = temp;
69 }
70
71 /**
72 * 冒泡排序----交换排序的一种
73 * 方法：相邻两元素进行比较，如有需要则进行交换，每完成一次循环就将最大元素排在最后（如从小到大排序），下一次循环是将其他的数进行类似操作。
74 * 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4
75 *
76 * @param data
77 * 要排序的数组
78 * @param sortType
79 * 排序类型
80 * @return
81 */
82 public void bubbleSort(int[] data, String sortType) {
83 if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大
84 // 比较的轮数
85 for (int i = 1; i < data.length; i++) { // 数组有多长,轮数就有多长
86 // 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡
87 for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {// 每一轮下来会将比较的次数减少
88 if (data[j] > data[j + 1]) {
89 // 交换相邻两个数
90 swap(data, j, j + 1);
91 }
92 }
93 }
94 } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小
95 // 比较的轮数
96 for (int i = 1; i < data.length; i++) {
97 // 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡
98 for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {
99 if (data[j] < data[j + 1]) {
100 // 交换相邻两个数
101 swap(data, j, j + 1);
102 }
103 }
104 }
105 } else {
106 System.out.println("您输入的排序类型错误！");
107 }
108 printArray(data);// 输出冒泡排序后的数组值
109 }
110
111 /**
112 * 直接选择排序法----选择排序的一种 方法：每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，
113 * 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。 性能：比较次数O(n^2),n^2/2 交换次数O(n),n
114 * 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。
115 * 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。
116 *
117 * @param data
118 * 要排序的数组
119 * @param sortType
120 * 排序类型
121 * @return
122 */
123 public void selectSort(int[] data, String sortType) {
124 if (sortType.endsWith("asc")) {// 正排序，从小排到大
125 int index;
126 for (int i = 1; i < data.length; i++) {
127 index = 0;
128 for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {
129 if (data[j] > data[index]) {
130 index = j;
131 }
132 }
133 // 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数
134 swap(data, data.length - i, index);
135 }
136 } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小
137 int index;
138 for (int i = 1; i < data.length; i++) {
139 index = 0;
140 for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {
141 if (data[j] < data[index]) {
142 index = j;
143 }
144 }
145 // 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数
146 swap(data, data.length - i, index);
147 }
148 } else {
149 System.out.println("您输入的排序类型错误！");
150 }
151 printArray(data);// 输出直接选择排序后的数组值
152 }
153
154 /**
155 * 插入排序 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。 性能：比较次数O(n^2),n^2/4
156 * 复制次数O(n),n^2/4 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。
157 *
158 * @param data
159 * 要排序的数组
160 * @param sortType
161 * 排序类型
162 */
163 public void insertSort(int[] data, String sortType) {
164 if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大
165 // 比较的轮数
166 for (int i = 1; i < data.length; i++) {
167 // 保证前i+1个数排好序
168 for (int j = 0; j < i; j++) {
169 if (data[j] > data[i]) {
170 // 交换在位置j和i两个数
171 swap(data, i, j);
172 }
173 }
174 }
175 } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小
176 // 比较的轮数
177 for (int i = 1; i < data.length; i++) {
178 // 保证前i+1个数排好序
179 for (int j = 0; j < i; j++) {
180 if (data[j] < data[i]) {
181 // 交换在位置j和i两个数
182 swap(data, i, j);
183 }
184 }
185 }
186 } else {
187 System.out.println("您输入的排序类型错误！");
188 }
189 printArray(data);// 输出插入排序后的数组值
190 }
191
192 /**
193 * 反转数组的方法
194 *
195 * @param data
196 * 源数组
197 */
198 public void reverse(int[] data) {
199 int length = data.length;
200 int temp = 0;// 临时变量
201 for (int i = 0; i < length / 2; i++) {
202 temp = data[i];
203 data[i] = data[length - 1 - i];
204 data[length - 1 - i] = temp;
205 }
206 printArray(data);// 输出到转后数组的值
207 }
208
209 /**
210 * 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。 步骤为：
211 * 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2.
212 * 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。
213 * 3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
214 * 递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递回下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。
215 *
216 * @param data
217 * 待排序的数组
218 * @param low
219 * @param high
220 * @see SortTest#qsort(int[], int, int)
221 * @see SortTest#qsort_desc(int[], int, int)
222 */
223 public void quickSort(int[] data, String sortType) {
224 if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大
225 qsort_asc(data, 0, data.length - 1);
226 } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小
227 qsort_desc(data, 0, data.length - 1);
228 } else {
229 System.out.println("您输入的排序类型错误！");
230 }
231 }
232
233 /**
234 * 快速排序的具体实现，排正序
235 *
236 * @param data
237 * @param low
238 * @param high
239 */
240 private void qsort_asc(int data[], int low, int high) {
241 int i, j, x;
242 if (low < high) { // 这个条件用来结束递归
243 i = low;
244 j = high;
245 x = data[i];
246 while (i < j) {
247 while (i < j && data[j] > x) {
248 j--; // 从右向左找第一个小于x的数
249 }
250 if (i < j) {
251 data[i] = data[j];
252 i++;
253 }
254 while (i < j && data[i] < x) {
255 i++; // 从左向右找第一个大于x的数
256 }
257 if (i < j) {
258 data[j] = data[i];
259 j--;
260 }
261 }
262 data[i] = x;
263 qsort_asc(data, low, i - 1);
264 qsort_asc(data, i + 1, high);
265 }
266 }
267
268 /**
269 * 快速排序的具体实现，排倒序
270 *
271 * @param data
272 * @param low
273 * @param high
274 */
275 private void qsort_desc(int data[], int low, int high) {
276 int i, j, x;
277 if (low < high) { // 这个条件用来结束递归
278 i = low;
279 j = high;
280 x = data[i];
281 while (i < j) {
282 while (i < j && data[j] < x) {
283 j--; // 从右向左找第一个小于x的数
284 }
285 if (i < j) {
286 data[i] = data[j];
287 i++;
288 }
289 while (i < j && data[i] > x) {
290 i++; // 从左向右找第一个大于x的数
291 }
292 if (i < j) {
293 data[j] = data[i];
294 j--;
295 }
296 }
297 data[i] = x;
298 qsort_desc(data, low, i - 1);
299 qsort_desc(data, i + 1, high);
300 }
301 }
302
303 /**
304 * 二分查找特定整数在整型数组中的位置(递归) 查找线性表必须是有序列表
305 *
306 * @paramdataset
307 * @paramdata
308 * @parambeginIndex
309 * @paramendIndex
310 * @returnindex
311 */
312 public int binarySearch(int[] dataset, int data, int beginIndex,
313 int endIndex) {
314 int midIndex = (beginIndex + endIndex) >>> 1; // 相当于mid = (low + high)
315 // / 2，但是效率会高些
316 if (data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex]
317 || beginIndex > endIndex)
318 return -1;
319 if (data < dataset[midIndex]) {
320 return binarySearch(dataset, data, beginIndex, midIndex - 1);
321 } else if (data > dataset[midIndex]) {
322 return binarySearch(dataset, data, midIndex + 1, endIndex);
323 } else {
324 return midIndex;
325 }
326 }
327
328 /**
329 * 二分查找特定整数在整型数组中的位置(非递归) 查找线性表必须是有序列表
330 *
331 * @paramdataset
332 * @paramdata
333 * @returnindex
334 */
335 public int binarySearch(int[] dataset, int data) {
336 int beginIndex = 0;
337 int endIndex = dataset.length - 1;
338 int midIndex = -1;
339 if (data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex]
340 || beginIndex > endIndex)
341 return -1;
342 while (beginIndex <= endIndex) {
343 midIndex = (beginIndex + endIndex) >>> 1; // 相当于midIndex =
344 // (beginIndex +
345 // endIndex) / 2，但是效率会高些
346 if (data < dataset[midIndex]) {
347 endIndex = midIndex - 1;
348 } else if (data > dataset[midIndex]) {
349 beginIndex = midIndex + 1;
350 } else {
351 return midIndex;
352 }
353 }
354 return -1;
355 }
356
357 // /////////////////////===================================测试====================//////////////////
358 public static void main(String[] args) {
359 SortTest ST = new SortTest();
360 int[] array = ST.createArray();
361 System.out.println("==========冒泡排序后(正序)==========");
362 ST.bubbleSort(array, "asc");
363 System.out.println("==========冒泡排序后(倒序)==========");
364 ST.bubbleSort(array, "desc");
365
366 array = ST.createArray();
367 System.out.println("==========选择排序后(正序)==========");
368 ST.selectSort(array, "asc");
369 System.out.println("==========选择排序后(倒序)==========");
370 ST.selectSort(array, "desc");
371
372 array = ST.createArray();
373 System.out.println("==========插入排序后(正序)==========");
374 ST.insertSort(array, "asc");
375 System.out.println("==========插入排序后(倒序)==========");
376 ST.insertSort(array, "desc");
377
378 array = ST.createArray();
379 System.out.println("==========快速排序后(正序)==========");
380 ST.quickSort(array, "asc");
381 ST.printArray(array);
382 System.out.println("==========快速排序后(倒序)==========");
383 ST.quickSort(array, "desc");
384 ST.printArray(array);
385 System.out.println("==========数组二分查找==========");
386 System.out.println("您要找的数在第" + ST.binarySearch(array, 74)+ "个位子。（下标从0计算）");
387
388 }
389
390 }
时间： 2024-12-16 19:27:37