java排序算法
8种排序之间的关系:
1， 直接插入排序
（1）基本思想：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。
（2）实例
（3）用java实现
[java] viewplaincopyprint?
1. packagecom.njue;
2.
3. public class insertSort {
4. publicinsertSort(){
5. inta[]={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};
6. int temp=0;
7. for(int i=1;i<a.length;i++){
8. int j=i-1;
9. temp=a[i];
10.for(;j>=0&&temp<a[j];j--){
11.a[j+1]=a[j]; //将大于temp的值整体后移一个单位
12.}
13.a[j+1]=temp;
14.}
15.for(int i=0;i<a.length;i++)
16.System.out.println(a[i]);
17.}
18.}
package com.njue;
publicclass insertSort {
publicinsertSort(){
inta[]={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};
int temp=0;
for(int i=1;i<a.length;i++){
int j=i-1;
temp=a[i];
for(;j>=0&&temp<a[j];j--){
a[j+1]=a[j]; //将大于temp的值整体后移一个单位
}
a[j+1]=temp;
}
for(int i=0;i<a.length;i++)
System.out.println(a[i]);
}
}
2， 希尔排序（最小增量排序）
（1）基本思想：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。当增量减到1时，进行直接插入排序后，排序完成。
（2）实例：
（3）用java实现
[java] viewplaincopyprint?
1. public class shellSort {
2. publicshellSort(){
3. int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};
4. doubled1=a.length;
5. int temp=0;
6. while(true){
7. d1=Math.ceil(d1/2);
8. int d=(int) d1;
9. for(int x=0;x<d;x++){
10.for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){
11.int j=i-d;
12.temp=a[i];
13.for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){
14.a[j+d]=a[j];
15.}
16.a[j+d]=temp;
17.}
18.}
19.if(d==1)
20.break;
21.}
22.for(int i=0;i<a.length;i++)
23.System.out.println(a[i]);
24.}
25.}
publicclass shellSort {
public shellSort(){
int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};
double d1=a.length;
int temp=0;
while(true){
d1= Math.ceil(d1/2);
int d=(int) d1;
for(int x=0;x<d;x++){
for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){
int j=i-d;
temp=a[i];
for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){
a[j+d]=a[j];
}
a[j+d]=temp;
}
}
if(d==1)
break;
}
for(int i=0;i<a.length;i++)
System.out.println(a[i]);
}
}
3.简单选择排序
（1）基本思想：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。
（2）实例：
（3）用java实现
[java] viewplaincopyprint?
1. public class selectSort {
2. publicselectSort(){
3. int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};
4. intposition=0;
5. for(int i=0;i<a.length;i++){
6.
7. int j=i+1;
8. position=i;
9. inttemp=a[i];
10.for(;j<a.length;j++){
11.if(a[j]<temp){
12.temp=a[j];
13.position=j;
14.}
15.}
16.a[position]=a[i];
17.a[i]=temp;
18.}
19.for(int i=0;i<a.length;i++)
20.System.out.println(a[i]);
21.}
22.}
publicclass selectSort {
public selectSort(){
int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};
int position=0;
for(int i=0;i<a.length;i++){
int j=i+1;
position=i;
int temp=a[i];
for(;j<a.length;j++){
if(a[j]<temp){
temp=a[j];
position=j;
}
}
a[position]=a[i];
a[i]=temp;
}
for(int i=0;i<a.length;i++)
System.out.println(a[i]);
}
}
4， 堆排序
（1）基本思想：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),当且仅当满足（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，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项（大顶堆）。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。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，调整它们的存储序，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。依此类推，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。
（2）实例：
初始序列：46,79,56,38,40,84
建堆：
交换，从堆中踢出最大数
依次类推：最后堆中剩余的最后两个结点交换，踢出一个，排序完成。
（3）用java实现
[java] viewplaincopyprint?
1. importjava.util.Arrays;
2.
3. public class HeapSort {
4. int a[]={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};
5. publicHeapSort(){
6. heapSort(a);
7. }
8. public void heapSort(int[] a){
9. System.out.println("开始排序");
10.intarrayLength=a.length;
11.//循环建堆
12.for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){
13.//建堆
14.
15.buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
16.//交换堆顶和最后一个元素
17.swap(a,0,arrayLength-1-i);
18.System.out.println(Arrays.toString(a));
19.}
20.}
21.
22.private void swap(int[] data, int i, int j) {
23.// TODO Auto-generated method stub
24.inttmp=data[i];
25.data[i]=data[j];
26.data[j]=tmp;
27.}
28.//对data数组从0到lastIndex建大顶堆
29.private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
30.// TODO Auto-generated method stub
31.//从lastIndex处节点（最后一个节点）的父节点开始
32.for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
33.//k保存正在判断的节点
34.int k=i;
35.//如果当前k节点的子节点存在
36.while(k*2+1<=lastIndex){
37.//k节点的左子节点的索引
38.intbiggerIndex=2*k+1;
39.//如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在
40.if(biggerIndex<lastIndex){
41.//若果右子节点的值较大
42.if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
43.//biggerIndex总是记录较大子节点的索引
44.biggerIndex++;
45.}
46.}
47.//如果k节点的值小于其较大的子节点的值
48.if(data[k]<data[biggerIndex]){
49.//交换他们
50.swap(data,k,biggerIndex);
51.//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子节点的值
52.k=biggerIndex;
53.}else{
54.break;
55.}
56.}<palign="left"> <span> </span>}</p><p align="left"> }</p><p align="left"> <span style="background-color:white;">}</span></p>
importjava.util.Arrays;
publicclass HeapSort {
inta[]={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};
public HeapSort(){
heapSort(a);
}
public void heapSort(int[] a){
System.out.println("开始排序");
int arrayLength=a.length;
//循环建堆
for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){
//建堆
buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
//交换堆顶和最后一个元素
swap(a,0,arrayLength-1-i);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
private void swap(int[] data, int i, int j) {
// TODO Auto-generated method stub
int tmp=data[i];
data[i]=data[j];
data[j]=tmp;
}
//对data数组从0到lastIndex建大顶堆
private void buildMaxHeap(int[] data, intlastIndex) {
// TODO Auto-generated method stub
//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--){
//k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){
//若果右子节点的值较大
if(data[biggerIndex]<data[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(data[k]<data[biggerIndex]){
//交换他们
swap(data,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子节点的值
k=biggerIndex;
}else{
break;
}
}
}
}
}
5.冒泡排序
（1）基本思想：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，就将它们互换。
（2）实例：
（3）用java实现
[java] viewplaincopyprint?
1. public class bubbleSort {
2. publicbubbleSort(){
3. int a[]={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};
4. int temp=0;
5. for(int i=0;i<a.length-1;i++){
6. for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){
7. if(a[j]>a[j+1]){
8. temp=a[j];
9. a[j]=a[j+1];
10.a[j+1]=temp;
11.}
12.}
13.}
14.for(int i=0;i<a.length;i++)
15.System.out.println(a[i]);
16.}
17.}
publicclass bubbleSort {
public bubbleSort(){
inta[]={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};
int temp=0;
for(int i=0;i<a.length-1;i++){
for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){
if(a[j]>a[j+1]){
temp=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=temp;
}
}
}
for(int i=0;i<a.length;i++)
System.out.println(a[i]);
}
}
6.快速排序
（1）基本思想：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地排序划分的两部分。
（2）实例：
（3）用java实现
[java] viewplaincopyprint?
1. public class quickSort {
2. int a[]={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};
3. publicquickSort(){
4. quick(a);
5. for(int i=0;i<a.length;i++)
6. System.out.println(a[i]);
7. }
8. public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {
9. int tmp =list[low]; //数组的第一个作为中轴
10.while (low< high) {
11.while (low< high && list[high] >= tmp) {
12.
13.high--;
14.}
15.list[low]= list[high]; //比中轴小的记录移到低端
16.while (low< high && list[low] <= tmp) {
17.low++;
18.}
19.list[high]= list[low]; //比中轴大的记录移到高端
20.}
21.list[low]= tmp; //中轴记录到尾
22.return low; //返回中轴的位置
23.}
24.public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {
25.if (low< high) {
26.int middle =getMiddle(list, low, high); //将list数组进行一分为二
27._quickSort(list,low, middle - 1); //对低字表进行递归排序
28._quickSort(list,middle + 1, high); //对高字表进行递归排序
29.}
30.}
31.public void quick(int[] a2) {
32.if(a2.length > 0) { //查看数组是否为空
33._quickSort(a2,0, a2.length - 1);
34.}
35.}
36.}
publicclass quickSort {
inta[]={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};
public quickSort(){
quick(a);
for(int i=0;i<a.length;i++)
System.out.println(a[i]);
}
publicint getMiddle(int[] list, int low, int high) {
int tmp = list[low]; //数组的第一个作为中轴
while (low < high) {
while (low < high && list[high] >= tmp) {
high--;
}
list[low] = list[high]; //比中轴小的记录移到低端
while (low < high && list[low] <= tmp) {
low++;
}
list[high] = list[low]; //比中轴大的记录移到高端
}
list[low] = tmp; //中轴记录到尾
return low; //返回中轴的位置
}
publicvoid _quickSort(int[] list, int low, int high) {
if (low < high) {
int middle = getMiddle(list, low, high); //将list数组进行一分为二
_quickSort(list, low, middle - 1); //对低字表进行递归排序
_quickSort(list, middle + 1, high); //对高字表进行递归排序
}
}
publicvoid quick(int[] a2) {
if (a2.length > 0) { //查看数组是否为空
_quickSort(a2, 0, a2.length - 1);
}
}
}
7、归并排序
（1）基本排序：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。
（2）实例：
（3）用java实现
[java] viewplaincopyprint?
1. importjava.util.Arrays;
2.
3. public class mergingSort {
4. int a[]={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};
5. publicmergingSort(){
6. sort(a,0,a.length-1);
7. for(int i=0;i<a.length;i++)
8. System.out.println(a[i]);
9. }
10.public void sort(int[] data, int left, int right) {
11.// TODO Auto-generated method stub
12.if(left<right){
13.//找出中间索引
14.intcenter=(left+right)/2;
15.//对左边数组进行递归
16.sort(data,left,center);
17.//对右边数组进行递归
18.sort(data,center+1,right);
19.//合并
20.merge(data,left,center,right);
21.
22.}
23.}
24.public void merge(int[] data, int left, int center, int right) {
25.// TODO Auto-generated method stub
26.int []tmpArr=new int[data.length];
27.intmid=center+1;
28.//third记录中间数组的索引
29.intthird=left;
30.inttmp=left;
31.while(left<=center&&mid<=right){
32.
33.//从两个数组中取出最小的放入中间数组
34.if(data[left]<=data[mid]){
35.tmpArr[third++]=data[left++];
36.}else{
37.tmpArr[third++]=data[mid++];
38.}
39.}
40.//剩余部分依次放入中间数组
41.while(mid<=right){
42.tmpArr[third++]=data[mid++];
43.}
44.while(left<=center){
45.tmpArr[third++]=data[left++];
46.}
47.//将中间数组中的内容复制回原数组
48.while(tmp<=right){
49.data[tmp]=tmpArr[tmp++];
50.}
51.System.out.println(Arrays.toString(data));
52.}
53.
54.}
importjava.util.Arrays;
publicclass mergingSort {
inta[]={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};
public mergingSort(){
sort(a,0,a.length-1);
for(int i=0;i<a.length;i++)
System.out.println(a[i]);
}
publicvoid sort(int[] data, int left, int right) {
// TODO Auto-generated method stub
if(left<right){
//找出中间索引
int center=(left+right)/2;
//对左边数组进行递归
sort(data,left,center);
//对右边数组进行递归
sort(data,center+1,right);
//合并
merge(data,left,center,right);
}
}
publicvoid merge(int[] data, int left, int center, int right) {
// TODO Auto-generated method stub
int [] tmpArr=new int[data.length];
int mid=center+1;
//third记录中间数组的索引
int third=left;
int tmp=left;
while(left<=center&&mid<=right){
//从两个数组中取出最小的放入中间数组
if(data[left]<=data[mid]){
tmpArr[third++]=data[left++];
}else{
tmpArr[third++]=data[mid++];
}
}
//剩余部分依次放入中间数组
while(mid<=right){
tmpArr[third++]=data[mid++];
}
while(left<=center){
tmpArr[third++]=data[left++];
}
//将中间数组中的内容复制回原数组
while(tmp<=right){
data[tmp]=tmpArr[tmp++];
}
System.out.println(Arrays.toString(data));
}
}
8、基数排序
（1）基本思想：将所有待比较数值（正整数）统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。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。
（2）实例：
（3）用java实现
[java] viewplaincopyprint?
1. importjava.util.ArrayList;
2. importjava.util.List;
3.
4. public class radixSort {
5. int a[]={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};
6. publicradixSort(){
7. sort(a);
8. for(int i=0;i<a.length;i++)
9. System.out.println(a[i]);
10.}
11.public void sort(int[]array){
12.
13.//首先确定排序的趟数;
14.intmax=array[0];
15.for(int i=1;i<array.length;i++){
16.if(array[i]>max){
17.max=array[i];
18.}
19.}
20.
21.int time=0;
22.//判断位数;
23.while(max>0){
24.max/=10;
25.time++;
26.}
27.
28.//建立10个队列;
29.List<ArrayList>queue=new ArrayList<ArrayList>();
30.for(int i=0;i<10;i++){
31.ArrayList<Integer>queue1=new ArrayList<Integer>();
32.queue.add(queue1);
33.}
34.
35.//进行time次分配和收集;
36.for(int i=0;i<time;i++){
37.
38.//分配数组元素;
39.for(int j=0;j<array.length;j++){
40.//得到数字的第time+1位数;
41.intx=array[j]%(int)Math.pow(10, i+1)/(int)Math.pow(10,i);
42.ArrayList<Integer>queue2=queue.get(x);
43.queue2.add(array[j]);
44.queue.set(x,queue2);
45.}
46.int count=0;//元素计数器;
47.//收集队列元素;
48.for(int k=0;k<10;k++){
49.while(queue.get(k).size()>0){
50.ArrayList<Integer>queue3=queue.get(k);
51.array[count]=queue3.get(0);
52.queue3.remove(0);
53.count++;
54.}
55.}
56.}
57.}
58.
59.}
importjava.util.ArrayList;
importjava.util.List;
publicclass radixSort {
inta[]={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};
publicradixSort(){
sort(a);
for(int i=0;i<a.length;i++)
System.out.println(a[i]);
}
public void sort(int[] array){
//首先确定排序的趟数;
int max=array[0];
for(inti=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<ArrayList> queue=new ArrayList<ArrayList>();
for(int i=0;i<10;i++){
ArrayList<Integer> queue1=newArrayList<Integer>();
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;
intx=array[j]%(int)Math.pow(10, i+1)/(int)Math.pow(10, i);
ArrayList<Integer>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<Integer> queue3=queue.get(k);
array[count]=queue3.get(0);
queue3.remove(0);
count++;
}
}
}
}
}