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。
8大排序.png
-
直接插入排序
直接插入排序.png
/**
* 直接插入排序
* 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。
*/
public static void insertSort() {
// 排序数组
int[] array = {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};
// 临时量
int temp = 0;
// 从第2位开始循环, 第一位不用进入循环
for(int i = 1, size = array.length; i < size; i++){
int j = i - 1;
// 将第i位的数据存储在临时变量中
temp = array[i];
// 从当前位置的前一位开始比较, 当第i位的数值大于第j位时, 跳出循环
for (; j >= 0 && temp < array[j]; j--) {
array[j+1] = array[j];// 将大于temp的值整体后移一个单位
}
// 临时变量的值赋值给j+1位置
array[j+1] = temp;
}
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
System.out.println(array[i]);
}
}
- 希尔排序（最小增量排序）
希尔排序.png
/**
* 希尔排序(最小增量排序) 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。当增量见到1时,进行直接插入 排序后,排序完成。
*/
public static void shellSort() {
// 要排序的数组
int array[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45, 56, 100 };
// 数组长度
double d1 = array.length;
// 临时变量
int temp = 0;
while (true) {
// 获取增量--最小值
d1 = Math.ceil(d1 / 2);
// 获取增量整数部分
int d = (int) d1;
// 根据精度进行循环
for (int x = 0; x < d; x++) {
// 直接插入排序
for (int i = x + d; i < array.length; i += d) {
int j = i - d;
temp = array[i];
for (; j >= 0 && temp < array[j]; j -= d) {
array[j + d] = array[j];
}
array[j + d] = temp;
}
}
// 当精度等于1的时候跳出循环
if (d == 1) {
break;
}
}
// 打印数据
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
System.out.println(array[i]);
}
}
-
简单选择排序
简单选择排序.png
/**
* 简单选择排序
* 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。
*/
public static void selectSort() {
// 要排序的数
int[] array = {1,54,6,3,78,34,12,45};
// 当前位置
int position = 0;
// 循环排序
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
// 获取当前位置的后一位数据
int j = i + 1;
position = i;
// 将当前位置的数存在临时变量中
int temp = array[i];
// 循环获取最小值
for(; j < size; j++){
// 判断当前位置的数与临时变量中的数值大小
if (array[j] < temp) {
// 如果小于, 则将值赋予temp, 位置赋予position
temp = array[j];
position = j;
}
}
// 将最小值与第i的数据进行交换
array[position] = array[i];
array[i] = temp;
}
// 打印数据
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
System.out.println(array[i]);
}
}
-
堆排序
堆排序.png
/**
* 堆排序
* 原理: 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
* (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,
* 对顶元素(即第一个元素)比为最大项(大顶堆). 完全二叉树可以很直观
* 的表示堆结构. 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,调整他们的存储序,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.以此类推，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,一个是建立堆,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.
*/
public static void heapSort() {
// 要排序的数组
int[] array={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};
System.out.println("开始排序");
// 获取数组长度
int arrayLength = array.length;
// 循环建堆
for(int i = 0; i < arrayLength - 1; i++){
// 建堆
buildMaxHeap(array, arrayLength - 1 - i);
// 交换堆顶和最后一个元素
swap(array, 0, arrayLength - 1 - i);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
/**
* 交换数据
* @param array 数组
* @param start 栈顶位置
* @param end 最后一个元素
*/
private static void swap(int[] array, int start, int end) {
int tmp = array[start];
array[start] = array[end];
array[end] = tmp;
}
/**
* 对数组从0到lastIndex建立大顶推
* @param array 数组
* @param lastIndex 最后一个位置
*/
private static void buildMaxHeap(int[] array, int lastIndex) {
// 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--){
// 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) {
// 如果右节点的值较大
if (array[biggerIndex] < array[biggerIndex + 1]) {
// 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 (array[k] < array[biggerIndex]) {
// 交换他们
swap(array, 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有几点的值
k = biggerIndex;
} else {
break;
}
}
}
}
-
冒泡排序
冒泡排序.png
/**
* 冒泡排序
* 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,
* 较小的数往上冒。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,就将他们互换.
*/
public static void bubbleSort() {
// 要排序的数组
int[] array={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};
// 临时变量
int temp = 0;
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
for(int j = 0; j < size - 1; j++){
if (array[j] > array[j+1]) {
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
}
}
}
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
System.out.println(array[i]);
}
}
-
快速排序
快速排序.png
/**
* 快速排序
* 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
* 归的排序划分的两部分.
*/
public static void quickSort() {
// 要排序的字段
int[] array={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};
quickSort(array, 0, array.length - 1);
// 打印数组[]
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
System.out.println(array[i]);
}
}
/**
* 快速排序
* @param array 数组
* @param start 开始位置
* @param end 结束位置
*/
private static void quickSort(int[] array, int start, int end) {
if (start < end) {
// 将数组进行一分
int middle = getMiddle(array, start, end);
// 对低字表进行递归
quickSort(array, start, middle - 1);
// 对高字表进行递归
quickSort(array, middle + 1, end);
}
}
/**
* 获取中间值
* @param array 数组
* @param start 开始位置
* @param end 结束位置
* @return 中间值
*/
private static int getMiddle(int[] array, int start, int end) {
// 将数组的第一个作为中轴
int tmp = array[start];
while (start < end) {
while (start < end && array[end] >= tmp) {
end--;
}
// 比中轴小的记录移到低端
array[start] = array[end];
while(start < end && array[start] <= tmp){
start++;
}
// 比中轴大的记录移到高端
array[end]=array[start];
}
// 中轴记录到尾
array[start] = tmp;
// 返回中轴的位置
return start;
}
- 归并排序
归并排序.png
/**
* 归并排序
* 思想: 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报表,
* 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.
*/
public static void mergingSort() {
// 要排序的数组
int[] array={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};
// 归并排序
mergingSort(array, 0, array.length - 1);
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
System.out.println(array[i]);
}
}
/**
* 归并排序
* @param array 数组
* @param start 开始位置
* @param end 结束位置
*/
private static void mergingSort(int[] array, int start, int end) {
// 判断开始位置是否小于结束位置
if (start < end) {
// 找出中间索引
int center = (start + end) / 2;
// 对左边数组进行递归
mergingSort(array, start, center);
// 对右边数组进行递归
mergingSort(array, center + 1, end);
// 合并
merge(array, start, center, end);
}
}
/**
* 合并数据
* @param array 数组
* @param start 开始位置
* @param center 中间位置
* @param end 结束位置
*/
private static void merge(int[] array, int start, int center, int end) {
// 创建一个临时数组
int[] tmpArr = new int[array.length];
// 中间位置
int mid = center + 1;
// third 记录中间数组的索引
int third = start;
int tmp = start;
while(start <= center && mid <= end){
// 从两个数组中取出最小的放入中间数组
if (array[start] <= array[mid]) {
tmpArr[third++] = array[start++];
} else {
tmpArr[third++] = array[mid++];
}
}
// 剩余部分依次放入中间数组
while(mid <= end){
tmpArr[third++] = array[mid++];
}
while (start <= center) {
tmpArr[third++] = array[start++];
}
// 将中间数组中的内容复制回原数组
while(tmp <= end){
array[tmp] = tmpArr[tmp++];
}
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
- 基数排序
基数排序.png
/**
* 基数排序
* 思想: 将所有待比较数(正整数)统一为同样的数位长度, 数位较短的数
* 前面补零, 从最低位开始,依次进行依次排序.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.
*/
public static void radixSort() {
// 要排序的数组
int[] array={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};
radixSort(array);
for(int i = 0, size = array.length; i < size; i++){
System.out.println(array[i]);
}
}
/**
* 基数排序
* @param array 数组
*/
private static void radixSort(int[] array) {
// 首先确定要排序的躺数
int max = array[0];
for(int i = 1, size = array.length; i < size;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此分配和收集
for(int i = 0; i < time; i++){
// 分配数组元素
for(int j = 0, size = array.length; j < size; 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);
// 将数据填入相应位置
ArrayList queue2 = queue.get(x);
queue2.add(array[j]);
queue.set(x, queue2);
}
// 元素计数器
int count = 0;
// 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++;
}
}
}
}