Java八种常用排序算法

1.直接插入排序

我们经常会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。将第一个数和第二个数排序，然后构成一个有序序列将第三个数插入进去，构成一个新的有序序列。对第四个数、第五个数……直到最后一个数，重复第二步。

直接插入排序（Straight Insertion Sorting）的基本思想：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。

代码实现：

首先设定插入次数，即循环次数，for(int i=1;i

public void insertSort(int [] a){
        int len=a.length;//单独把数组长度拿出来，提高效率
        int insertNum;//要插入的数
        for(int i=1;i0&&a[j]>insertNum){//从后往前循环，将大于insertNum的数向后移动
                a[j+1]=a[j];//元素向后移动
                j--;
            }
            a[j+1]=insertNum;//找到位置，插入当前元素
        }
    }

2.希尔排序

针对直接插入排序的下效率问题，有人对次进行了改进与升级，这就是现在的希尔排序。希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的：插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时， 效率高， 即可以达到线性排序的效率
但插入排序一般来说是低效的， 因为插入排序每次只能将数据移动一位

对于直接插入排序问题，数据量巨大时。将数的个数设为n，取奇数k=n/2，将下标差值为k的数分为一组，构成有序序列。再取k=k/2 ，将下标差值为k的书分为一组，构成有序序列。重复第二步，直到k=1执行简单插入排序。

代码实现：

首先确定分的组数。然后对组中元素进行插入排序。然后将length/2，重复1,2步，直到length=0为止。

public void sheelSort(int [] a){
        int len=a.length;//单独把数组长度拿出来，提高效率
        while(len!=0){
            len=len/2;
            for(int i=0;i=0&&temp=0&&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。)遍历整个序列，将最小的数放在最前面。遍历剩下的序列，将最小的数放在最前面。重复第二步，直到只剩下一个数。

代码实现：

首先确定循环次数，并且记住当前数字和当前位置。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。比对完成后，将最小的值与第一个数的值交换。重复2、3步。

public void selectSort(int[]a){
        int len=a.length;
        for(int i=0;i

4.堆排序

对简单选择排序的优化。将序列构建成大顶堆。将根节点与最后一个节点交换，然后断开最后一个节点。重复第一、二步，直到所有节点断开。

代码实现:

public  void heapSort(int[] a){
           int len=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

很简单，用到的很少，据了解，面试的时候问的比较多！将序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。将剩余序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。重复第二步，直到只剩下一个数。

代码实现：

设置循环次数。设置开始比较的位数，和结束的位数。两两比较，将最小的放到前面去。重复2、3步，直到循环次数完毕。

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

6.快速排序

要求时间最快时。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。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：

public void quickSort(int[]a,int start,int end){
           if(startbaseNum)&&j>start){
                       j--;
                   }
                   if(i<=j){
                       midNum=a[i];
                       a[i]=a[j];
                       a[j]=midNum;
                       i++;
                       j--;
                   }
               }while(i<=j);
                if(starti){
                    quickSort(a,i,end);
                }
           }
       }

7.归并排序

速度仅次于快速排序，内存少的时候使用，可以进行并行计算的时候使用。选择相邻两个数组成一个有序序列。选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。重复第二步，直到全部组成一个有序序列。

代码实现：

public  void mergeSort(int[] a, 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(a, i, i + (s - 1), i + (t - 1));  
                   i += t;  
               }  
               if (i + (s - 1) < right)  
                   merge(a, 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。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。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：

public void baseSort(int[] a) {
               //首先确定排序的趟数;    
               int max = a[0];
               for (int i = 1; i < a.length; i++) {
                   if (a[i] > max) {
                       max = a[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 < a.length; j++) {
                       //得到数字的第time+1位数;  
                       int x = a[j] % (int) Math.pow(10, i + 1) / (int) Math.pow(10, i);
                       ArrayList queue2 = queue.get(x);
                       queue2.add(a[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);
                           a[count] = queue3.get(0);
                           queue3.remove(0);
                           count++;
                       }
                   }
               }
        }