常见的排序算法
一、冒泡排序
// 外层循环控制从第几个数组元素开始
for (int i = 0; i < num.length - 1; i++) { // i num[j + 1]) {
// 通过引入变量a使前后交换顺序：1.把前面的num[j]交给一个变量a来记住；
// 2.把后面的num[j+1]赋值给num[j];3.把变量a赋值给num[j+1]
int a = num[j]; // 1.把前面的num[j]交给一个变量a来记住；
num[j] = num[j + 1]; // 2.把后面的num[j+1]赋值给num[j];
num[j + 1] = a; // 3.把变量a赋值给num[j+1]
}
}
} 二、插入排序
// 插入排序
public static int[] insertionSort(int[] arr) {
int len = arr.length;
for (int i = 1; i < len; i++) {
// j表示当前元素的位置，将其和左边的元素比较，若当前元素小，就交换，也就相当于插入
// 这样当前元素位于j-1处，j--来更新当前元素,j一直左移不能越界，因此应该大于0
for (int j = i; j > 0 && arr[j] < arr[j - 1]; j--) {
int temp = arr[j]; // 元素交换
arr[j] = arr[j - 1];
arr[j - 1] = temp;
}
}
return arr;
}三、归并排序
// 分 与 和的方法 归并排序额外占用一个空间
public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
if (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;// 中间索引
// 向左递归进行分解
mergeSort(arr, left, mid, temp);
// 向右递归进行分解
mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
// 开始合并
merge(arr, left, mid, right, temp);
}
}
// 合并的方法
/**
*
* @param arr 要排序的数组
* @param left 左边有序序列的初始索引
* @param mid 中间索引
* @param right 右边索引
* @param temp 做中转的数组
*/
public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
int i = left;// 初始化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
int t = 0;// temp数组的指针，指向temp数组
// （一）
// 先把左右两边（有序的）数据按照规则填充到temp数组中
// 直到有一边处理完为止
while (i <= mid && j <= right) {
// 如果左边的元素小于右边的，将左边的拷贝到temp数组中
// 同时i和t后移
if (arr[i] < arr[j]) {
temp[t] = arr[i];
t++;
i++;
} else {// 反之，将右边的拷贝到temp中去
temp[t] = arr[j];
t++;
j++;
}
}
// （二）
// 把有剩余的一边全部拷贝到temp中去
while (i <= mid) {// 如果左边有剩余，将剩余的拷贝到temp中去
temp[t] = arr[i];
t++;
i++;
}
while (j <= right) {// 如果右边有剩余，将剩余的拷贝到temp中去
temp[t] = arr[j];
t++;
j++;
}
// （三）
// 将temp数组中的元素全部拷贝到arr中
// 并不是将所有的数据一下全部拷贝回去
t = 0;
int tempLeft = left;
System.out.println("tempLeft = " + tempLeft + " right = " + right);
System.out.println(Arrays.toString(temp));
while (tempLeft <= right) {
// 第一次合并tempLeft = 0，right = 1；//第二次合并：tempLeft = 2，right = 3
// 最后一次：tempLeft = 0，right = 7.
arr[tempLeft] = temp[t];
t++;
tempLeft++;
}
}四、快速排序
public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
// 递归退出条件
if (left >= right) {
return;
}
int l = left;
int r = right;
// 其中array[left]并未发生改变，是r和l在变
while (r > l) {
while (r > l && arr[r] >= arr[left]) { // 从右向左
r--;
}
while (r > l && arr[l] <= arr[left]) { // 从左向右
l++;
}
if (r == l) { // 说明第一次快排结束
// 使基数（我们选的那个参照数，这里是指第一个数）到中间
//
int temp = arr[l];
arr[l] = arr[left];
arr[left] = temp;
} else {
// 引入变量temp作为中间值，使arr[l]和arr[r]交互
// 最终还是要进入到r==l，结束第一次快排
int temp = arr[r];
arr[r] = arr[l];
arr[l] = temp;
}
}
// 递归调用
quickSort(arr, left, l - 1);// 此时l和r相等
quickSort(arr, r + 1, right);
}五、基数排序（与桶排序相似）
基数排序：稳定性排序,但是消耗的内存较大；对于正数使用，负数不适用
// 基数排序的方法
public static void radixSort(int[] arr) {
// 根据前面的推导，得到最终的代码
// 首先得到最大的数
int max = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] > max) {
max = arr[i];
}
}
// 判断最大的元素的有几位，将它转换成字符串
int maxLength = (max + "").length();
// 定义一个二位数组，表示10个桶，每个桶就是一个一维数组
// 说明
// 1、二维数组包含10个一维数组
// 2、为了防止在放入的时候，数据溢出，则每一个一维数组（桶），大小定为arr.length
// 3.很明确，基数排序是使用空间换时间的经典算法
int[][] bucket = new int[10][arr.length];
// 为了记录每个桶中，实际存放了多少个数据，我们定义一个一维数组来记录各个桶每次放入的数据个数
// 可以这样理解：buckElementCounts[0]代表的就是第一个桶中存放了多少个数据
int[] bucketElementCounts = new int[10];
// 定义一个for循环
for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
// 针对每个元素的位数进行排序处理，第一次是个位，之后是十位。。。。。。。。
for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
// 取出每个元素位数的值
int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
// 放入到对应的桶中
bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
bucketElementCounts[digitOfElement]++;
}
// 按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来的数组中）
int index = 0;
for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
// 如果桶内有数据，我们才放入到原数组
if (bucketElementCounts[k] != 0) {
// 循环第k个桶（即第k个一维数组），放入原数组中
for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
// 取出元素放入到arr中
arr[index++] = bucket[k][l];
}
}
// 第一轮处理后，将10个桶内寸的数据的个数的数据清零，即bucketElementCounts[k] = 0
bucketElementCounts[k] = 0;
}
}
}六、选择排序
// 选择排序
/**
* 原理: 第一轮比较:将第一个元素和后面的每一个元素比较，后面的哪一个元素比第一个元素小，则将他们交换位置，结果是数组的第一个元素为最小的
* 第二轮比较：以此类推，第二轮的结果是数组的第二个元素为第二小的元素 .......
*
* @param args
*/
// 选择排序的代码实现
public static void selectionSort(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
int index = i;// 将i记录下来，后面有用
for (int j = 1 + i; j < arr.length; j++) {
if (arr[index] > arr[j]) {
int temp = arr[index];
arr[index] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
}
}七、希尔排序
基于插入排序，但是不是很稳定
public static void shellSort(int[] str) {
if (str == null || str.length == 0) {
return;
}
for (int temp = str.length / 2; temp >= 1; temp /= 2) {
// 1.外边第一轮循环将0-->64比较，-4与-8,3与28,
// 外边第一轮结束后，数组变成了0 -8 3 64 -4 28
// 2.外边第二轮循环，将数组的第一个元素和第二个比较，若符合条件，则交换位置;
// 再将第二个元素和第三个比较，依此类推.....
for (int i = temp; i < str.length; i++) {
int flag = str[i];
int j = i - temp;
while (j >= 0) {
if (str[j] > flag) {
str[j + temp] = str[j];
j -= temp;
} else {
break;
}
}
str[j + temp] = flag;
}
}
}未完待续...