Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法

分类:
1)插入排序(直接插入排序、希尔排序)
2)交换排序(冒泡排序、快速排序)
3)选择排序(直接选择排序、堆排序)
4)归并排序
5)分配排序(基数排序)
所需辅助空间最多:归并排序
所需辅助空间最少:堆排序
平均速度最快:快速排序
不稳定:快速排序,希尔排序,堆排序。

先来看看8种排序之间的关系:

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第1张图片
分类图

1.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

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第2张图片

(3)用java实现

package com.njue;

publicclass 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=0&&temp

2. 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:

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第3张图片

(3)用java实现

publicclass shellSort {

publicshellSort(){

    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=0&&temp

3.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:


Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第4张图片

(3)用java实现

publicclass selectSort {

    public selectSort(){
       int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};
       int position=0;
       for(int i=0;i

4.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:

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第5张图片

交换,从堆中踢出最大数

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第6张图片

剩余结点再建堆,再交换踢出最大数

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第7张图片

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;

publicclass HeapSort {
    inta[]={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=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

5.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:

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第8张图片

(3)用java实现

publicclass bubbleSort {

publicbubbleSort(){
     inta[]={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;ia[j+1]){
           temp=a[j];
           a[j]=a[j+1];
           a[j+1]=temp;
         }
       }
    }

    for(int i=0;i

6.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:

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第9张图片

(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 void quickSort(){
    quick(a);
    for(int i=0;i= 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);  
            }  
}
}

7.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:

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第10张图片

(3)用java实现

import java.util.Arrays;

public class mergingSort {

inta[]={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

8.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:

Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法_第11张图片

(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;imax){  
              max=array[i];  
            }  
       }  
       int time=0;  
       //判断位数;  
       while(max>0){  
          max/=10;  
           time++;  
       }  

        //建立10个队列;  
       List queue=new ArrayList();  
       for(int i=0;i<10;i++){  
              ArrayListqueue1=new ArrayList();
           queue.add(queue1);  
       }  

       //进行time次分配和收集;  
       for(int i=0;iqueue2=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){
                   ArrayListqueue3=queue.get(k);
                   array[count]=queue3.get(0);  
                   queue3.remove(0);
                   count++;
               } 
          }  
       }             
    }
}

你可能感兴趣的:(Java常用排序算法/程序员必须掌握的8大排序算法)