八大排序

初学java,整理了八大排序。

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
/*
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。

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。
如何写写成代码:

首先设定插入次数,即循环次数,for(int i=1;i=0&&a[j]>insertNum){//从后往前循环
              a[j+1]=a[j];//较大的元素后移
              j--;
          }
          a[j+1]=insertNum;//将要插入的元素插入合适的位置
      }
      return a;
  }
   

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
/*
2.希尔排序

对于直接插入排序问题,数据量巨大时,效率不高。

希尔排序的思想是使数组中任意间隔为h的元素都是有序的,例如4-sort的结果为:
  L E E A M H L E P S O L T S X R
  L-------M-------P-------T
    E-------H-------S-------S
      E-------L-------O-------X
        A-------E-------L-------R
        这四组分别有序,所以是h有序的,此时h=4。

 输入     S H E L L S O R T E X A M P L E
13-sort  P H E L L S O R T E X A M  S L E
4-sort   L E E A  M H L E  P S O L  T S X R
1-sort   A E E E H L L L M O P R S S T X
 */
 public static int[] shellSort(int[] a){
     int N=a.length;
     int h=1;
     int temp;
     while(h=1){
         //将数组变为h有序
         for (int i = 0; i =h&&a[j]
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
/*
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。
如何写成代码:

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
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 static int[] selectSort(int[] a){
      for (int i = 0; i 
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
/*
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。
 */

public class heap_sort {
    private static void exch(int[] array,int i,int j){
        int temp=array[i];
        array[i]=array[j];
        array[j]=temp;
    }
    private static void sink(int[] arr,int k,int n){//下沉函数
        while(k*2<=n){
            if(k*2==n){
                k--;
            }
            int j=2*k+1;
            if(j=arr[j]){//如果k小于k的较大的孩子,将k节点与较大的孩子交换
                break;
            }else {
                exch(arr,k,j);
            }
            k=j;//k成为k的孩子,并继续向下递归
        }
    }
    public static int[] heapSort(int[] a){
        int N=a.length-1;

        for(int k=N/2;k>=0;k--){
            sink(a,k,N);//堆的构造,堆有序
        }
        System.out.print(Arrays.toString(a));

        while(N>1){
            exch(a,0,N--);//将最大的放到最后
            sink(a,0,N);//再下沉,使得交换后的元素换到指定位置,使堆成为大顶堆
        }
        exch(a,0,1);//考虑到最后循环只执行到N=2,所以要最后处理一下0和1的位置
        return a;
    }
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        int n=sc.nextInt();
        int[] array=new int[n];
        for (int i = 0; i 
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
/*
5.冒泡排序

一般不用。

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。
如何写成代码:

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 static int[] bubbleSort(int[] a){
      int length=a.length;
      int temp;
      for(int i=0;ia[j+1]){//交换元素
                  temp=a[j];
                  a[j]=a[j+1];
                  a[j+1]=temp;
              }
          }
      }
      return a;
  }
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
/*
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。
 */
public class quick_sort {
    private static void exch(int[] array,int i,int j){
        int temp=array[i];
        array[i]=array[j];
        array[j]=temp;
    }
    public static int partition(int[] a,int lo,int hi){//将数组切分成a[lo..i-1],a[i],a[i+1..hi]
        int i=lo,j=hi+1;
        int v=a[lo];
        while(true){//扫描左右,检查扫描是否结束并交换元素
            while(a[++i]=j) break;
            exch(a,i,j);
        }
        exch(a,lo,j);
        return j;
    }
    public static void quickSort(int[] a,int lo,int hi){
        if(hi<=lo) return;
        int j=partition(a,lo,hi);//切分后返回的角标,
        quickSort(a,lo,j-1);//左边排序
        quickSort(a,j+1,hi);//右边排序

    }
    public static void main(String[] args){//主函数用于测试数据
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        int n=sc.nextInt();
        int[] array=new int[n];
        for (int i = 0; i 
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
/*
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。

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。
 */
public class merge_sort {
    private static void merge(int[] a,int lo,int mid,int hi){
        int i=lo,j=mid+1;
        int[] aux=new int[a.length];
        for (int k = lo; k <=hi ; k++) {//a[]复制到aux[]
            aux[k]=a[k];
        }
        for (int k = lo; k <=hi; k++) {//归并到a[lo..hi]中
            if(i>mid)              a[k]=aux[j++];
            else if(j>hi)          a[k]=aux[i++];
            else if(aux[j]>aux[i]) a[k]=aux[i++];
            else                   a[k]=aux[j++];
        }
    }
    public static void mergeSort(int[] a,int lo,int hi){//数组递归排序
        if(hi<=lo) return;
        int mid=lo+(hi-lo)/2;
        mergeSort(a,lo,mid);//左半边排序
        mergeSort(a,mid+1,hi);//右半边排序
        merge(a,lo,mid,hi);//调用归并函数
    }
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        int n=sc.nextInt();
        int[] array=new int[n];
        for (int i = 0; i 

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
/*
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。
 */
public class base_sort {
    public static void baseSort(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++;
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        int n=sc.nextInt();
        int[] array=new int[n];
        for (int i = 0; i 

算法复杂度

图表

你可能感兴趣的:(八大排序)