java排序集锦

java实现排序的一些方法，来自：http://www.javaeye.com/topic/548520

 

  1 package sort;  

  2    

  3 import java.util.Random;  

  4    

  5 /** 

  6  * 排序测试类 

  7  *  

  8  * 排序算法的分类如下： 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）； 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）； 

  9  * 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）； 4.归并排序； 5.基数排序。 

 10  *  

 11  * 关于排序方法的选择： (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。 

 12  * 当记录规模较小时，直接插入排序较好；否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人，应选直接选择排序为宜。 

 13  * (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜； 

 14  * (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。 

 15  *  

 16  */ 

 17 /** 

 18  * @corporation 北京环亚 

 19  * @author HDS 

 20  * @date Nov 19, 2009 10:43:44 AM 

 21  * @path sort 

 22  * @description JAVA排序汇总 

 23  */ 

 24 public class SortTest {  

 25    

 26     // //////==============================产生随机数==============================///////////////////  

 27     /** 

 28      * @description 生成随机数 

 29      * @date Nov 19, 2009 

 30      * @author HDS 

 31      * @return int[] 

 32      */ 

 33     public int[] createArray() {  

 34         Random random = new Random();  

 35         int[] array = new int[10];  

 36         for (int i = 0; i < 10; i++) {  

 37             array[i] = random.nextInt(100) - random.nextInt(100);// 生成两个随机数相减，保证生成的数中有负数  

 38         }  

 39         System.out.println("==========原始序列==========");  

 40         printArray(array);  

 41         return array;  

 42     }  

 43    

 44     /** 

 45      * @description 打印出随机数 

 46      * @date Nov 19, 2009 

 47      * @author HDS 

 48      * @param data 

 49      */ 

 50     public void printArray(int[] data) {  

 51         for (int i : data) {  

 52             System.out.print(i + " ");  

 53         }  

 54         System.out.println();  

 55     }  

 56    

 57     /** 

 58      * @description 交换相邻两个数 

 59      * @date Nov 19, 2009 

 60      * @author HDS 

 61      * @param data 

 62      * @param x 

 63      * @param y 

 64      */ 

 65     public void swap(int[] data, int x, int y) {  

 66         int temp = data[x];  

 67         data[x] = data[y];  

 68         data[y] = temp;  

 69     }  

 70    

 71     /** 

 72      * 冒泡排序----交换排序的一种 

 73      * 方法：相邻两元素进行比较，如有需要则进行交换，每完成一次循环就将最大元素排在最后（如从小到大排序），下一次循环是将其他的数进行类似操作。 

 74      * 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4 

 75      *  

 76      * @param data 

 77      *            要排序的数组 

 78      * @param sortType 

 79      *            排序类型 

 80      * @return 

 81      */ 

 82     public void bubbleSort(int[] data, String sortType) {  

 83         if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大  

 84             // 比较的轮数  

 85             for (int i = 1; i < data.length; i++) { // 数组有多长,轮数就有多长  

 86                 // 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡  

 87                 for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {// 每一轮下来会将比较的次数减少  

 88                     if (data[j] > data[j + 1]) {  

 89                         // 交换相邻两个数  

 90                         swap(data, j, j + 1);  

 91                     }  

 92                 }  

 93             }  

 94         } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小  

 95             // 比较的轮数  

 96             for (int i = 1; i < data.length; i++) {  

 97                 // 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡  

 98                 for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {  

 99                     if (data[j] < data[j + 1]) {  

100                         // 交换相邻两个数  

101                         swap(data, j, j + 1);  

102                     }  

103                 }  

104             }  

105         } else {  

106             System.out.println("您输入的排序类型错误！");  

107         }  

108         printArray(data);// 输出冒泡排序后的数组值  

109     }  

110    

111     /** 

112      * 直接选择排序法----选择排序的一种 方法：每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素， 

113      * 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。 性能：比较次数O(n^2),n^2/2 交换次数O(n),n 

114      * 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。 

115      * 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。 

116      *  

117      * @param data 

118      *            要排序的数组 

119      * @param sortType 

120      *            排序类型 

121      * @return 

122      */ 

123     public void selectSort(int[] data, String sortType) {  

124         if (sortType.endsWith("asc")) {// 正排序，从小排到大  

125             int index;  

126             for (int i = 1; i < data.length; i++) {  

127                 index = 0;  

128                 for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {  

129                     if (data[j] > data[index]) {  

130                         index = j;  

131                     }  

132                 }  

133                 // 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数  

134                 swap(data, data.length - i, index);  

135             }  

136         } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小  

137             int index;  

138             for (int i = 1; i < data.length; i++) {  

139                 index = 0;  

140                 for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {  

141                     if (data[j] < data[index]) {  

142                         index = j;  

143                     }  

144                 }  

145                 // 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数  

146                 swap(data, data.length - i, index);  

147             }  

148         } else {  

149             System.out.println("您输入的排序类型错误！");  

150         }  

151         printArray(data);// 输出直接选择排序后的数组值  

152     }  

153    

154     /** 

155      * 插入排序 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。 性能：比较次数O(n^2),n^2/4 

156      * 复制次数O(n),n^2/4 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。 

157      *  

158      * @param data 

159      *            要排序的数组 

160      * @param sortType 

161      *            排序类型 

162      */ 

163     public void insertSort(int[] data, String sortType) {  

164         if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大  

165             // 比较的轮数  

166             for (int i = 1; i < data.length; i++) {  

167                 // 保证前i+1个数排好序  

168                 for (int j = 0; j < i; j++) {  

169                     if (data[j] > data[i]) {  

170                         // 交换在位置j和i两个数  

171                         swap(data, i, j);  

172                     }  

173                 }  

174             }  

175         } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小  

176             // 比较的轮数  

177             for (int i = 1; i < data.length; i++) {  

178                 // 保证前i+1个数排好序  

179                 for (int j = 0; j < i; j++) {  

180                     if (data[j] < data[i]) {  

181                         // 交换在位置j和i两个数  

182                         swap(data, i, j);  

183                     }  

184                 }  

185             }  

186         } else {  

187             System.out.println("您输入的排序类型错误！");  

188         }  

189         printArray(data);// 输出插入排序后的数组值  

190     }  

191    

192     /** 

193      * 反转数组的方法 

194      *  

195      * @param data 

196      *            源数组 

197      */ 

198     public void reverse(int[] data) {  

199         int length = data.length;  

200         int temp = 0;// 临时变量  

201         for (int i = 0; i < length / 2; i++) {  

202             temp = data[i];  

203             data[i] = data[length - 1 - i];  

204             data[length - 1 - i] = temp;  

205         }  

206         printArray(data);// 输出到转后数组的值  

207     }  

208    

209     /** 

210      * 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。 步骤为： 

211      * 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2. 

212      * 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。 

213      * 3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。 

214      * 递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递回下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。 

215      *  

216      * @param data 

217      *            待排序的数组 

218      * @param low 

219      * @param high 

220      * @see SortTest#qsort(int[], int, int) 

221      * @see SortTest#qsort_desc(int[], int, int) 

222      */ 

223     public void quickSort(int[] data, String sortType) {  

224         if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大  

225             qsort_asc(data, 0, data.length - 1);  

226         } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小  

227             qsort_desc(data, 0, data.length - 1);  

228         } else {  

229             System.out.println("您输入的排序类型错误！");  

230         }  

231     }  

232    

233     /** 

234      * 快速排序的具体实现，排正序 

235      *  

236      * @param data 

237      * @param low 

238      * @param high 

239      */ 

240     private void qsort_asc(int data[], int low, int high) {  

241         int i, j, x;  

242         if (low < high) { // 这个条件用来结束递归  

243             i = low;  

244             j = high;  

245             x = data[i];  

246             while (i < j) {  

247                 while (i < j && data[j] > x) {  

248                     j--; // 从右向左找第一个小于x的数  

249                 }  

250                 if (i < j) {  

251                     data[i] = data[j];  

252                     i++;  

253                 }  

254                 while (i < j && data[i] < x) {  

255                     i++; // 从左向右找第一个大于x的数  

256                 }  

257                 if (i < j) {  

258                     data[j] = data[i];  

259                     j--;  

260                 }  

261             }  

262             data[i] = x;  

263             qsort_asc(data, low, i - 1);  

264             qsort_asc(data, i + 1, high);  

265         }  

266     }  

267    

268     /** 

269      * 快速排序的具体实现，排倒序 

270      *  

271      * @param data 

272      * @param low 

273      * @param high 

274      */ 

275     private void qsort_desc(int data[], int low, int high) {  

276         int i, j, x;  

277         if (low < high) { // 这个条件用来结束递归  

278             i = low;  

279             j = high;  

280             x = data[i];  

281             while (i < j) {  

282                 while (i < j && data[j] < x) {  

283                     j--; // 从右向左找第一个小于x的数  

284                 }  

285                 if (i < j) {  

286                     data[i] = data[j];  

287                     i++;  

288                 }  

289                 while (i < j && data[i] > x) {  

290                     i++; // 从左向右找第一个大于x的数  

291                 }  

292                 if (i < j) {  

293                     data[j] = data[i];  

294                     j--;  

295                 }  

296             }  

297             data[i] = x;  

298             qsort_desc(data, low, i - 1);  

299             qsort_desc(data, i + 1, high);  

300         }  

301     }  

302    

303     /** 

304      * 二分查找特定整数在整型数组中的位置(递归) 查找线性表必须是有序列表 

305      *  

306      * @paramdataset 

307      * @paramdata 

308      * @parambeginIndex 

309      * @paramendIndex 

310      * @returnindex 

311      */ 

312     public int binarySearch(int[] dataset, int data, int beginIndex,  

313             int endIndex) {  

314         int midIndex = (beginIndex + endIndex) >>> 1; // 相当于mid = (low + high)  

315                                                         // / 2，但是效率会高些  

316         if (data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex]  

317                 || beginIndex > endIndex)  

318             return -1;  

319         if (data < dataset[midIndex]) {  

320             return binarySearch(dataset, data, beginIndex, midIndex - 1);  

321         } else if (data > dataset[midIndex]) {  

322             return binarySearch(dataset, data, midIndex + 1, endIndex);  

323         } else {  

324             return midIndex;  

325         }  

326     }  

327    

328     /** 

329      * 二分查找特定整数在整型数组中的位置(非递归) 查找线性表必须是有序列表 

330      *  

331      * @paramdataset 

332      * @paramdata 

333      * @returnindex 

334      */ 

335     public int binarySearch(int[] dataset, int data) {  

336         int beginIndex = 0;  

337         int endIndex = dataset.length - 1;  

338         int midIndex = -1;  

339         if (data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex]  

340                 || beginIndex > endIndex)  

341             return -1;  

342         while (beginIndex <= endIndex) {  

343             midIndex = (beginIndex + endIndex) >>> 1; // 相当于midIndex =  

344                                                         // (beginIndex +  

345                                                         // endIndex) / 2，但是效率会高些  

346             if (data < dataset[midIndex]) {  

347                 endIndex = midIndex - 1;  

348             } else if (data > dataset[midIndex]) {  

349                 beginIndex = midIndex + 1;  

350             } else {  

351                 return midIndex;  

352             }  

353         }  

354         return -1;  

355     }  

356    

357     // /////////////////////===================================测试====================//////////////////  

358     public static void main(String[] args) {  

359         SortTest ST = new SortTest();  

360         int[] array = ST.createArray();  

361         System.out.println("==========冒泡排序后(正序)==========");  

362         ST.bubbleSort(array, "asc");  

363         System.out.println("==========冒泡排序后(倒序)==========");  

364         ST.bubbleSort(array, "desc");  

365    

366         array = ST.createArray();  

367         System.out.println("==========选择排序后(正序)==========");  

368         ST.selectSort(array, "asc");  

369         System.out.println("==========选择排序后(倒序)==========");  

370         ST.selectSort(array, "desc");  

371            

372         array = ST.createArray();  

373         System.out.println("==========插入排序后(正序)==========");  

374         ST.insertSort(array, "asc");  

375         System.out.println("==========插入排序后(倒序)==========");  

376         ST.insertSort(array, "desc");  

377    

378         array = ST.createArray();  

379         System.out.println("==========快速排序后(正序)==========");  

380         ST.quickSort(array, "asc");  

381         ST.printArray(array);  

382         System.out.println("==========快速排序后(倒序)==========");  

383         ST.quickSort(array, "desc");  

384         ST.printArray(array);  

385         System.out.println("==========数组二分查找==========");  

386         System.out.println("您要找的数在第" + ST.binarySearch(array, 74)+ "个位子。（下标从0计算）");  

387    

388     }  

389    

390 }