java的9种排序方法
0.排序基类
/**
* 为了后面排序算法扩展的方便，引入一个基础类Sorter
*/
package com.javasort;
/**
* 任何排序算法都继承此公共抽象基类Sorter
* @author Daniel Cheng
*
*/
public abstract class Sorter<E extends Comparable<E>> {
/**
* 任何排序算法都重写此抽象方法
* @param array:欲排序的数组
* @param from:元素的起始下标
* @param len:数组的长度
*/
public abstract void sort(E[] array, int from, int len);
/**
* 测试排序用例时调用此方法
* @param array
*/
public final void sort(E[] array) {
sort(array, 0, array.length);
}
/**
* 需要交换元素顺序时调用此方法
* @param array
* @param from
* @param to
*/
protected final void swap(E[] array, int from, int to) {
E tmp = array[from];
array[from] = array[to];
array[to] = tmp;
}
/**
* 打印排序后数组元素时调用此方法
* @param array
*/
public final void printResult(E[] array){
for(int i=0;i<array.length;i++){
System.out.print(array[i]+",");
}
}
}
1.冒泡排序
package com.javasort.bubblesorter;
/**
* 冒泡排序:最简单的排序算法了，算法思想是每次从数组末端开始比较相邻两元素，
* 把第i小的冒泡到数组的第i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。
* （当然也可以从数组开始端开始比较相邻两元素，把第i大的冒泡到数组的第N-i个位置。
* i从0一直到N-1从而完成排序。)
*/
import com.javasort.Sorter;
/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class BubbleSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {
private static boolean DOWN = true;
@Override
public void sort(E[] array, int from, int len) {
if (DOWN) {
bubble_down(array, from, len);
} else {
bubble_up(array, from, len);
}
}
private final void bubble_down(E[] array, int from, int len) {
for(int i=from;i<from+len;i++){
for(int j=from+len-1;j>i;j--){
if(array[j].compareTo(array[j-1])<0){
swap(array, j-1, j);
}
}
}
}
private final void bubble_up(E[] array, int from, int len) {
for(int i=from+len-1;i>=from;i--){
for(int j=from;j<i;j++){
if(array[j].compareTo(array[j+1])>0){
swap(array, j, j+1);
}
}
}
}
static final void up() {
DOWN=false;
}
}
/**
*
*/
package com.javasort.bubblesorter;
import com.javasort.Sorter;
/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class BubbleSorterTest {
public static void main(String[] args) {
Comparable[] array={5,1,13,2,17,9,7,4,0};
Sorter bubbleSorter=new BubbleSorter();
//BubbleSorter.up();
bubbleSorter.sort(array);
bubbleSorter.printResult(array);
}
}
2.插入法排序
package com.javasort.insertsorter;
/**
* 插入法排序在数据规模小的时候十分高效，该算法每次插入第k+1个元素到
* 前k个有序数组中一个合适的的位置（k=0...N-1），从而完成排序。
*/
import com.javasort.Sorter;
/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class InsertSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {
@Override
public void sort(E[] array, int from, int len) {
E temp=null;
for(int i=from+1;i<from+len;i++){
temp=array[i];
int j=i;
for(;j>from;j--){
if(temp.compareTo(array[j-1])<0){
array[j]=array[j-1];
}
else
break;
}
array[j]=temp;
}
}
}
package com.javasort.insertsorter;
import com.javasort.Sorter;
public class InsertSorterTest {
public static void main(String[] args) {
Comparable[] array={5,1,13,2,14,9,7,4,0};
Sorter insertSort=new InsertSorter();
insertSort.sort(array);
insertSort.printResult(array);
}
}
3.快速排序
package com.javasort.quicksorter;
/**
* 快速排序是目前使用可能最广泛的排序算法.一般分如下步骤：
* 1）选择一个枢纽元素（有很对选法，我的实现里采用去中间元素的简单方法）
* 2）使用该枢纽元素分割数组，使得比该元素小的元素在它的左边，比它大的在右边。并把枢纽元素放在合适的位置。
* 3）根据枢纽元素最后确定的位置，把数组分成三部分，左边的，右边的，枢纽元素自己，对左边的，右边的分别递归调用快速排序算法即可。
* 快速排序的核心在于分割算法，也可以说是最有技巧的部分。
*/
import com.javasort.Sorter;
/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class QuickSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {
@Override
public void sort(E[] array, int from, int len) {
q_sort(array, from, from + len - 1);
}
private final void q_sort(E[] array, int from, int to) {
if (to - from < 1)
return;
int pivot = selectPivot(array, from, to);
pivot = partion(array, from, to, pivot);
q_sort(array, from, pivot - 1);
q_sort(array, pivot + 1, to);
}
private int partion(E[] array, int from, int to, int pivot) {
E tmp = array[pivot];
array[pivot] = array[to];// now to's position is available
while (from != to) {
while (from < to && array[from].compareTo(tmp) <= 0)
from++;
if (from < to) {
array[to] = array[from];// now from's position is available
to--;
}
while (from < to && array[to].compareTo(tmp) >= 0)
to--;
if (from < to) {
array[from] = array[to];// now to's position is available now
from++;
}
}
array[from] = tmp;
return from;
}
private int selectPivot(E[] array, int from, int to) {
return (from + to) / 2;
}
}
/**
*
*/
package com.javasort.quicksorter;
import com.javasort.Sorter;
import com.javasort.insertsorter.InsertSorter;
/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class QuickSorterTest {
public static void main(String[] args) {
Comparable[] array={5,1,13,2,14,9,7,4,0};
Sorter quickSorter=new QuickSorter();
quickSorter.sort(array);
quickSorter.printResult(array);
}
}
4.选择排序
package com.javasort.selectsorter;
/**
* 选择排序:相对于冒泡来说，它不是每次发现逆序都交换，而是
* 在找到全局第i小的时候记下该元素位置，最后跟第i个元素交换，
* 从而保证数组最终的有序。
* 相对与插入排序来说，选择排序每次选出的都是全局第i小的，
* 不会调整前i个元素了。
*/
import com.javasort.Sorter;
/**
*
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class SelectSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {
@Override
public void sort(E[] array, int from, int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
int smallest = i;
int j = i + from;
for (; j < from + len; j++) {
if (array[j].compareTo(array[smallest]) < 0) {
smallest = j;
}
}
swap(array, i, smallest);
}
}
}
package com.javasort.selectsorter;
import com.javasort.Sorter;
import com.javasort.bubblesorter.BubbleSorter;
public class SelectSorterTest {
public static void main(String[] args) {
Comparable[] array={5,1,13,2,17,9,7,4,0};
Sorter selectSorter=new SelectSorter();
selectSorter.sort(array);
selectSorter.printResult(array);
}
}