六、常见的排序算法--Java版

一、优化后的冒泡排序

package com.yzh.sort;
/*
冒泡排序
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class BubbleSort {

    public static void BubbleSort(int[]a){
        for (int i = 0; i <a.length-1 ; i++) {
            boolean flag=true;
            for (int j = 0; j <a.length-i-1 ; j++) {
                if(a[j]>a[j+1]){
                    int temp=a[j];
                    a[j]=a[j+1];
                    a[j+1]=temp;
                    flag=false;
                }
            }
            if(flag) break;
        }
    }

}

二、选择排序

package com.yzh.sort;
@SuppressWarnings({"all"})
public class SelectSort {

    public static void SelectSort(int[]a) {
        for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {
            int index = i;//标记为待比较的数
            for (int j = i + 1; j < a.length; j++) { //然后从后面遍历与第一个数比较
                if (a[j] < a[index]) {  //如果小,就交换最小值
                    index = j;//保存最小元素的下标
                }
            }
            //找到最小值后，将最小的值放到第一的位置，进行下一遍循环
            int temp = a[index];
            a[index] = a[i];
            a[i] = temp;
        }
    }
}

三、插入排序

package com.yzh.sort;
@SuppressWarnings({"all"})
/*
插入排序
 */
public class InsertSort {

    public static void InsertSort(int[]a){
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            //定义待插入的数
            int insertValue=a[i];
            //找到待插入数的前一个数的下标
            int insertIndex=i-1;
            while (insertIndex>=0 && insertValue <a[insertIndex]) {//拿a[i]前面的数比较
                a[insertIndex+1]=a[insertIndex];
                insertIndex--;
            }
            a[insertIndex+1]=insertValue;
        }
    }
}

四、希尔排序

package com.yzh.sort;

/*
希尔排序
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class ShellSort {

    public static void ShellSort(int[] a){
        for (int gap=a.length / 2; gap > 0; gap = gap / 2) {
            //将整个数组分为若干个子数组
            for (int i = gap; i < a.length; i++) {
                //遍历各组的元素
                for (int j = i - gap; j>=0; j=j-gap) {
                    //交换元素
                    if (a[j]>a[j+gap]) {
                        int temp=a[j];
                        a[j]=a[j+gap];
                        a[j+gap]=temp;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

五、快速排序

package com.yzh.sort;
@SuppressWarnings({"all"})
/*
随机化快速排序
 */
public class QuickSort {

    public static void QuickSort(int[] arr,int low,int high){
        int i,j,temp,t;
        if(low>=high){
            return;
        }
        i=low;
        j=high;
        //temp就是基准位
        temp = arr[low];
        while (i<j) {
            //先看右边，依次往左递减
            while (temp<=arr[j]&&i<j) {
                j--;
            }
            //再看左边，依次往右递增
            while (temp>=arr[i]&&i<j) {
                i++;
            }
            //如果满足条件则交换
            if (i<j) {
                t = arr[j];
                arr[j] = arr[i];
                arr[i] = t;
            }
        }
        //最后将基准为与i和j相等位置的数字交换
        arr[low] = arr[i];
        arr[i] = temp;
        //递归调用左半数组
        QuickSort(arr, low, j-1);
        //递归调用右半数组
        QuickSort(arr, j+1, high);
    }
}

六、随机化快速排序

package com.yzh.sort;

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

@SuppressWarnings({"all"})
public class RandQuickSort {

    public static void randsort(int[] arr, int left, int right) {
        if(left>=right)
            return;
        Random random = new Random();
        int randIndex = random.nextInt(right-left)+left;  //选取随机主元
        //把随机主元放到数组尾部
        int temp = arr[randIndex];
        arr[randIndex] = arr[right];
        arr[right] = temp;
        //数组中元素与主元比较
        int i = left-1;//注意
        for(int j = left;j<=right;j++) {
            if(arr[j]<arr[right]) {
                i++;
                int temp1 = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp1;
            }
        }
        //最后把主元放到适当位置
        int temp2 = arr[i+1];
        arr[i+1] = arr[right];
        arr[right] = temp2;

        randsort(arr,left,i);
        randsort(arr,i+2,right);
    }
}

七、归并排序

package com.yzh.sort;

@SuppressWarnings({"all"})
/*
归并排序
 */
public class MergeSort {

    private static void mergesort(int[] a, int left, int right, int[] temp) {
        //分解
        if (left<right) {
            int mid=((right-left)>>1)+left;
            //向左递归进行分解
            mergesort(a, left, mid, temp);
            //向右递归进行分解
            mergesort(a, mid+1, right, temp);
            //每分解一次便合并一次
            merge(a,left,right,mid,temp);
        }
    }

    private static void merge(int[] a, int left, int right, int mid, int[] temp) {
        int i=left; //初始i，左边有序序列的初始索引
        int j=mid+1;//初始化j，右边有序序列的初始索引（右边有序序列的初始位置即中间位置的后一位置）
        int t=0;//指向temp数组的当前索引，初始为0

        //先把左右两边的数据（已经有序）按规则填充到temp数组
        //直到左右两边的有序序列，有一边处理完成为止
        while (i<=mid && j<=right) {
            //如果左边有序序列的当前元素小于或等于右边的有序序列的当前元素，就将左边的元素填充到temp数组中
            if (a[i]<=a[j]) {
                temp[t++]=a[i++];
            }else {
                //反之，将右边有序序列的当前元素填充到temp数组中
                temp[t++]=a[j++];
            }
        }
        //把剩余数据的一边的元素填充到temp中
        while (i<=mid) {
            //此时说明左边序列还有剩余元素
            //全部填充到temp数组
            temp[t++]=a[i++];
        }
        while (j<=right) {
            //此时说明左边序列还有剩余元素
            //全部填充到temp数组
            temp[t++]=a[j++];
        }
        //将temp数组的元素复制到原数组
        t=0;
        int tempLeft=left;
        while (tempLeft<=right) {
            a[tempLeft++]=temp[t++];
        }
    }
}

八、可处理负数的基数排序

package com.yzh.sort;

public class RadixSort{

    public static void main(String[] args) {
        int[]a={-2,-1,-6,3,5,1,2,88,-1,99,100,21};
        RadixSort(a);
        for (int x : a) {
            System.out.print(x+" ");
        }
        System.out.println();
    }


    public static int[] RadixSort(int[] arr){
        //最大值，用来计算需要找多少次
        int max = Integer.MIN_VALUE;
        //用来判断是否是负数
        int min = Integer.MAX_VALUE;
        //从该数组中找到最大\最小值
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            max = Math.max(max, arr[i]);
            min = Math.min(min, arr[i]);
        }
        //如果最小值小于0，那么把每个数都减去最小值，这样可以保证最小的数是0
        if (min<0) {
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                arr[i] -= min;
            }
            //max也要处理
            max -= min;
        }
        //计算最大值有几位数
        int maxLength = (max+"").length();
        //定义十个桶，每个桶就是一个一维数组
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];
        //记录每个桶中实际存放了多少个数据
        int[] bucketElementCount = new int[10];
        //根据最大长度数，决定比较次数
        for (int i = 0 ,n = 1 ; i < maxLength ; i++,n*=10) {
            //每一个数字分别计算余数
            for (int j = 0; j < arr.length ; j++) {
                int value = arr[j]/n % 10;
                //把当前遍历的数放到指定的位置
                bucket[value][bucketElementCount[value]] = arr[j];
                //该位置加一，为下一个值进来做准备
                bucketElementCount[value]++;
            }
            //记录arr的位置
            int index = 0;
            //遍历取出第n次排序的值，等于0的不需要取
            for (int j = 0; j < bucketElementCount.length ; j++) {
                if (bucketElementCount[j]!=0){
                    //遍历取出数据并放到原来的arr中
                    for (int k = 0; k < bucketElementCount[j]; k++) {
                        arr[index] = bucket[j][k];
                        index++;
                    }
                }
                //把数量置为零，因为还有n轮
                bucketElementCount[j] = 0;
            }
        }
        //把排序好的arr重新加上减去的值
        if (min<0){
            for (int i = 0; i < arr.length ; i++) {
                arr[i] += min;
            }
        }
        return arr;
    }

}