一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现

1.直接插入排序

经常碰到这样一类排序问题：把新的数据插入到已经排好的数据列中。

1. 将第一个数和第二个数排序，然后构成一个有序序列

2. 将第三个数插入进去，构成一个新的有序序列。

3. 对第四个数、第五个数……直到最后一个数，重复第二步。

如何写写成代码：

1. 首先设定插入次数，即循环次数，for(int i=1;i

2. 设定插入数和得到已经排好序列的最后一个数的位数。insertNum和j=i-1。

3. 从最后一个数开始向前循环，如果插入数小于当前数，就将当前数向后移动一位。

4. 将当前数放置到空着的位置，即j+1。

代码实现如下：

 

 public void insertSort(int[] a){
         int length=a.length;//数组长度，将这个提取出来是为了提高速度。
         int insertNum;//要插入的数
         for(int i=1;i//插入的次数
             insertNum=a[i];//要插入的数
             int j=i-1;//已经排序好的序列元素个数
             while(j>=0&&a[j]>insertNum){//序列从后到前循环，将大于insertNum的数向后移动一格
                 a[j+1]=a[j];//元素移动一格
                 j--;
             }
             a[j+1]=insertNum;//将需要插入的数放在要插入的位置。
         }
     }

 

2.希尔排序

对于直接插入排序问题，数据量巨大时。

1. 将数的个数设为n，取奇数k=n/2，将下标差值为k的书分为一组，构成有序序列。

2. 再取k=k/2 ，将下标差值为k的书分为一组，构成有序序列。

3. 重复第二步，直到k=1执行简单插入排序。

如何写成代码：

1. 首先确定分的组数。

2. 然后对组中元素进行插入排序。

3. 然后将length/2，重复1,2步，直到length=0为止。

代码实现如下：

 

 public  void sheelSort(int[] a){
         int d  = a.length;
         while (d!=0) {
             d=d/2;
             for (int x = 0; x < d; x++) {//分的组数
                 for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//组中的元素，从第二个数开始
                     int j = i - d;//j为有序序列最后一位的位数
                     int temp = a[i];//要插入的元素
                     for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//从后往前遍历。
                         a[j + d] = a[j];//向后移动d位
                     }
                     a[j + d] = temp;
                 }
             }
         }
     }

 

3.简单选择排序

常用于取序列中最大最小的几个数时。

(如果每次比较都交换，那么就是交换排序；如果每次比较完一个循环再交换，就是简单选择排序。)

1. 遍历整个序列，将最小的数放在最前面。

2. 遍历剩下的序列，将最小的数放在最前面。

3. 重复第二步，直到只剩下一个数。

如何写成代码：

1. 首先确定循环次数，并且记住当前数字和当前位置。

2. 将当前位置后面所有的数与当前数字进行对比，小数赋值给key，并记住小数的位置。

3. 比对完成后，将最小的值与第一个数的值交换。

4. 重复2、3步。

代码实现如下：

 

     public void selectSort(int[] a) {
         int length = a.length;
         for (int i = 0; i < length; i++) {//循环次数
             int key = a[i];
             int position=i;
             for (int j = i + 1; j < length; j++) {//选出最小的值和位置
                 if (a[j] < key) {
                     key = a[j];
                     position = j;
                 }
             }
             a[position]=a[i];//交换位置
             a[i]=key;
         }
     }

 

4.堆排序

对简单选择排序的优化。

1. 将序列构建成大顶堆。

2. 将根节点与最后一个节点交换，然后断开最后一个节点。

3. 重复第一、二步，直到所有节点断开。

代码实现如下：

 

 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){
             //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]]){
                         //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;
                 }
             }
         }
     }

 

5.冒泡排序

一般不用。

1. 将序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。

2. 将剩余序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。

3. 重复第二步，直到只剩下一个数。

如何写成代码：

1. 设置循环次数。

2. 设置开始比较的位数，和结束的位数。

3. 两两比较，将最小的放到前面去。

4. 重复2、3步，直到循环次数完毕。

代码实现如下：

 

 public void bubbleSort(int[] a){
         int length=a.length;
         int temp;
         for(int i=0;i){
             for(int j=0;j){
                 if(a[j]>a[j+1]){
                     temp=a[j];
                     a[j]=a[j+1];
                     a[j+1]=temp;
                 }
             }
         }
     }

 

6.快速排序

要求时间最快时。

1. 选择第一个数为p，小于p的数放在左边，大于p的数放在右边。

2. 递归的将p左边和右边的数都按照第一步进行，直到不能递归。

代码实现如下：

 

 public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {   
     if (start < end) {   
         int base = numbers[start]; // 选定的基准值（第一个数值作为基准值）   
         int temp; // 记录临时中间值   
         int i = start, j = end;   
         do {   
             while ((numbers[i] < base) && (i < end))   
                 i++;   
             while ((numbers[j] > base) && (j > start))   
                 j--;   
             if (i <= j) {   
                 temp = numbers[i];   
                 numbers[i] = numbers[j];   
                 numbers[j] = temp;   
                 i++;   
                 j--;   
             }   
         } while (i <= j);   
         if (start < j)   
             quickSort(numbers, start, j);   
         if (end > i)   
             quickSort(numbers, i, end);   
     }   
 }  

 

7.归并排序

速度仅次于快排，内存少的时候使用，可以进行并行计算的时候使用。

1. 选择相邻两个数组成一个有序序列。

2. 选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。

3. 重复第二步，直到全部组成一个有序序列。

代码实现如下：

 

 public static void mergeSort(int[] numbers, int left, int right) {   
     int t = 1;// 每组元素个数   
     int size = right - left + 1;   
     while (t < size) {   
         int s = t;// 本次循环每组元素个数   
         t = 2 * s;   
         int i = left;   
         while (i + (t - 1) < size) {   
             merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));   
             i += t;   
         }   
         if (i + (s - 1) < right)   
             merge(numbers, i, i + (s - 1), right);   
     }   
 }   
 private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) {   
     int[] B = new int[data.length];   
     int s = p;   
     int t = q + 1;   
     int k = p;   
     while (s <= q && t <= r) {   
         if (data[s] <= data[t]) {   
             B[k] = data[s];   
             s++;   
         } else {   
             B[k] = data[t];   
             t++;   
         }   
         k++;   
     }   
     if (s == q + 1)   
         B[k++] = data[t++];   
     else  
         B[k++] = data[s++];   
     for (int i = p; i <= r; i++)   
         data[i] = B[i];   
 }  

 

8.基数排序

用于大量数，很长的数进行排序时。

1. 将所有的数的个位数取出，按照个位数进行排序，构成一个序列。

2. 将新构成的所有的数的十位数取出，按照十位数进行排序，构成一个序列。

代码实现如下：

 

 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 queue = new ArrayList();
         for (int i = 0; i < 10; i++) {
             ArrayList queue1 = new ArrayList();
             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 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 queue3 = queue.get(k);
                     array[count] = queue3.get(0);
                     queue3.remove(0);
                     count++;
                 }
             }
         }
     }

 

 总结

“大清亡于闭关锁国，学习技术需要交流和资料”。 在这里我给大家准备了很多的学习资料免费获取,包括但不限于java进阶学习资料、技术干货、大厂面试题系列、技术动向、职业生涯等一切有关程序员的分享.

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