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++;

              }  

            }  

  }            

   } 

 

}

 

 

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