稳定性比较
稳定:插入排序、冒泡排序、二叉树排序、二路归并排序
不稳定:选择排序、希尔排序、快速排序、堆排序
时间复杂性比较
插入排序、冒泡排序、选择排序为O(n^2)
其它为O(nlog2n)
1.
/*
* 题目：对10个数进行排序
*/
// 冒泡排序
// 已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n]，需将其按升序排列。首先比较a[1]与a[2]的值，若a[1]大于a[2]则交换两者的值，否则不变。
// 再比较a[2]与a[3]的值，若a[2]大于a[3]则交换两者的值，否则不变。再比较a[3]与a[4]，以此类推，最后比较a[n-1]与a[n]的值。
// 这样处理一轮后，a[n]的值一定是这组数据中最大的。再对a[1]~a[n-1]以相同方法处理一轮，则a[n-1]的值一定是a[1]~a[n-1]中最大的。
// 再对a[1]~a[n-2]以相同方法处理一轮，以此类推。共处理n-1轮后a[1]、a[2]、……a[n]就以升序排列了。降序排列与升序排列相类似，
// 若a[1]小于a[2]则交换两者的值，否则不变，后面以此类推。
// 总的来讲，每一轮排序后最大（或最小）的数将移动到数据序列的最后，理论上总共要进行n(n-1）/2次交换。
public static void print32(int[] nums) {
System.out.println("冒泡排序");
System.out.println("原数组" + Arrays.toString(nums));
long start = System.currentTimeMillis();
int len = nums.length;
int count = 0;
int count2 = 0;
int count3 = 0;
for (int i = len - 1; i > 0; i--) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
count2++;
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
count3++;
int temp = nums[j];
nums[j] = nums[j + 1];
nums[j + 1] = temp;
}
}
System.out.println("第" + (++count) + "次" + Arrays.toString(nums));
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("用时" + (end - start) + "毫秒,循环" + count2 + "次,交换" + count3 + "次");
}
/*
* 题目：对10个数进行排序
*/
// 选择排序
// 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，顺序放在已排好序的数列的最前（或最后），直到全部待排序的数据元素排完。
// 在无序区R[1..n]中选出关键字最小的记录R[k]，将它与无序区的第1个记录R[1]交换，
// 使R[1..1]和R[2..n]分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。
public static void print33(int[] nums) {
System.out.println("选择排序");
System.out.println("原数组" + Arrays.toString(nums));
long start = System.currentTimeMillis();
int len = nums.length;
int count = 0;
int count2 = 0;
int count3 = 0;
int count4 = 0;
for (int i = 0; i < len; i++) {
int index = i;
for (int j = i + 1; j < len; j++) {
count2++;
if (nums[index] > nums[j]) {
count3++;
index = j;
}
}
if (index != i) {
count4++;
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[index];
nums[index] = temp;
}
System.out.println("第" + (++count) + "次" + Arrays.toString(nums));
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("用时" + (end - start) + "毫秒,循环" + count2 + "次,交换下标" + count3 + "次,交换" + count4 + "次");
}
/*
* 题目：对10个数进行排序
*/
// 插入排序
// ⒈ 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序
// ⒉ 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描
// ⒊ 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置
// ⒋ 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
// ⒌ 将新元素插入到下一位置中
// ⒍ 重复步骤2
public static void print34(int[] nums) {
System.out.println("插入排序");
System.out.println("原数组" + Arrays.toString(nums));
long start = System.currentTimeMillis();
int len = nums.length;
int count = 0;
int count2 = 0;
int count3 = 0;
for (int i = 1; i < len; i++) {
int index = i;
int data = nums[index];
count2++;
while (index > 0 && (nums[index - 1] > data)) {
count2++;
count3++;
nums[index] = nums[index - 1];
index--;
}
nums[index] = data;
System.out.println("第" + (++count) + "次" + Arrays.toString(nums));
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("用时" + (end - start) + "毫秒,循环" + count2 + "次,交换" + count3 + "次");
}
/*
* 题目：对10个数进行排序(选择排序)
*/
public static void print39(int[] nums) {
System.out.print("数组" + Arrays.toString(nums));
long start = System.currentTimeMillis();
int len = nums.length;
int count = 0;
int count2 = 0;
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < len; j++) {
count++;
if (nums[i] > nums[j]) {
count2++;
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = temp;
}
}
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("排序后为" + Arrays.toString(nums) + ",用时" + (end - start) + "毫秒,循环" + count + "次,交换" + count2 + "次");
}
public static void main(String[] args) {
int[] nums = { 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 };
int[] nums2 = { 10, 1, 9, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5 };
T2.print32(nums.clone());
System.out.println("----------------------------------------");
T2.print33(nums.clone());
System.out.println("----------------------------------------");
T2.print34(nums.clone());
System.out.println("----------------------------------------");
System.out.println("----------------------------------------");
T2.print32(nums2.clone());
System.out.println("----------------------------------------");
T2.print33(nums2.clone());
System.out.println("----------------------------------------");
T2.print34(nums2.clone());
}
输出：
冒泡排序 原数组[10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] 第1次[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 10] 第2次[8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 9, 10] 第3次[7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 8, 9, 10] 第4次[6, 5, 4, 3, 2, 1, 7, 8, 9, 10] 第5次[5, 4, 3, 2, 1, 6, 7, 8, 9, 10] 第6次[4, 3, 2, 1, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第7次[3, 2, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第8次[2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第9次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 用时0毫秒,循环45次,交换45次 ---------------------------------------- 选择排序 原数组[10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] 第1次[1, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 10] 第2次[1, 2, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 9, 10] 第3次[1, 2, 3, 7, 6, 5, 4, 8, 9, 10] 第4次[1, 2, 3, 4, 6, 5, 7, 8, 9, 10] 第5次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第6次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第7次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第8次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第9次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第10次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 用时0毫秒,循环45次,交换下标25次,交换5次 ---------------------------------------- 插入排序 原数组[10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] 第1次[9, 10, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] 第2次[8, 9, 10, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] 第3次[7, 8, 9, 10, 6, 5, 4, 3, 2, 1] 第4次[6, 7, 8, 9, 10, 5, 4, 3, 2, 1] 第5次[5, 6, 7, 8, 9, 10, 4, 3, 2, 1] 第6次[4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 3, 2, 1] 第7次[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 2, 1] 第8次[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1] 第9次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 用时0毫秒,循环54次,交换45次 ---------------------------------------- ---------------------------------------- 冒泡排序 原数组[10, 1, 9, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5] 第1次[1, 9, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5, 10] 第2次[1, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5, 9, 10] 第3次[1, 2, 3, 7, 4, 6, 5, 8, 9, 10] 第4次[1, 2, 3, 4, 6, 5, 7, 8, 9, 10] 第5次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第6次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第7次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第8次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第9次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 用时0毫秒,循环45次,交换25次 ---------------------------------------- 选择排序 原数组[10, 1, 9, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5] 第1次[1, 10, 9, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5] 第2次[1, 2, 9, 10, 8, 3, 7, 4, 6, 5] 第3次[1, 2, 3, 10, 8, 9, 7, 4, 6, 5] 第4次[1, 2, 3, 4, 8, 9, 7, 10, 6, 5] 第5次[1, 2, 3, 4, 5, 9, 7, 10, 6, 8] 第6次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 9, 8] 第7次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 9, 8] 第8次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第9次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 第10次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 用时1毫秒,循环45次,交换下标15次,交换7次 ---------------------------------------- 插入排序 原数组[10, 1, 9, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5] 第1次[1, 10, 9, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5] 第2次[1, 9, 10, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5] 第3次[1, 2, 9, 10, 8, 3, 7, 4, 6, 5] 第4次[1, 2, 8, 9, 10, 3, 7, 4, 6, 5] 第5次[1, 2, 3, 8, 9, 10, 7, 4, 6, 5] 第6次[1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 4, 6, 5] 第7次[1, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 6, 5] 第8次[1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 5] 第9次[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 用时0毫秒,循环34次,交换25次