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转自:http://www.blogjava.net/javacap/archive/2007/12/14/167618.html
六 归并排序
算法思想是每次把待排序列分成两部分,分别对这两部分递归地用归并排序,完成后把这两个子部分合并成一个
序列。
归并排序借助一个全局性临时数组来方便对子序列的归并,该算法核心在于归并。
package algorithms;

import java.lang.reflect.Array;

/**
 * 
@author yovn
 *
 
*/
public class MergeSorter<extends Comparable<E>> extends Sorter<E>  {

    
/* (non-Javadoc)
     * @see algorithms.Sorter#sort(E[], int, int)
     
*/
    @SuppressWarnings(
"unchecked")
    @Override
    
public void sort(E[] array, int from, int len) {
        
if(len<=1)return;
        E[] temporary
=(E[])Array.newInstance(array[0].getClass(),len);
        merge_sort(array,from,from
+len-1,temporary);

    }

    
private final void merge_sort(E[] array, int from, int to, E[] temporary) {
        
if(to<=from)
        {
            
return;
        }
        
int middle=(from+to)/2;
        merge_sort(array,from,middle,temporary);
        merge_sort(array,middle
+1,to,temporary);
        merge(array,from,to,middle,temporary);
    }

    
private final void merge(E[] array, int from, int to, int middle, E[] temporary) {
        
int k=0,leftIndex=0,rightIndex=to-from;
        System.arraycopy(array, from, temporary, 
0, middle-from+1);
        
for(int i=0;i<to-middle;i++)
        {
            temporary[to
-from-i]=array[middle+i+1];
        }
        
while(k<to-from+1)
        {
            
if(temporary[leftIndex].compareTo(temporary[rightIndex])<0)
            {
                array[k
+from]=temporary[leftIndex++];
                
            }
            
else
            {
                array[k
+from]=temporary[rightIndex--];
            }
            k
++;
        }
        
    }

}
七 堆排序
堆是一种完全二叉树,一般使用数组来实现。
堆主要有两种核心操作,
1)从指定节点向上调整(shiftUp)
2)从指定节点向下调整(shiftDown)
建堆,以及删除堆定节点使用shiftDwon,而在插入节点时一般结合两种操作一起使用。
堆排序借助最大值堆来实现,第i次从堆顶移除最大值放到数组的倒数第i个位置,然后shiftDown到倒数第i+1个位置,一共执行N此调整,即完成排序。
显然,堆排序也是一种选择性的排序,每次选择第i大的元素。
package algorithms;

/**
 * 
@author yovn
 *
 
*/
public class HeapSorter<extends Comparable<E>> extends Sorter<E>  {

    
/* (non-Javadoc)
     * @see algorithms.Sorter#sort(E[], int, int)
     
*/
    @Override
    
public void sort(E[] array, int from, int len) {
        build_heap(array,from,len);

        
for(int i=0;i<len;i++)
        {
            
//swap max value to the (len-i)-th position
            swap(array,from,from+len-1-i);
            shift_down(array,from,len
-1-i,0);//always shiftDown from 0
        }
    }

    
private final void build_heap(E[] array, int from, int len) {
        
int pos=(len-1)/2;//we start from (len-1)/2, because branch's node +1=leaf's node, and all leaf node is already a heap
        for(int i=pos;i>=0;i--)
        {
            shift_down(array,from,len,i);
        }
        
    }
    
    
private final void shift_down(E[] array,int from, int len, int pos)
    {
        
        E tmp
=array[from+pos];
        
int index=pos*2+1;//use left child
        while(index<len)//until no child
        {
            
if(index+1<len&&array[from+index].compareTo(array[from+index+1])<0)//right child is bigger
            {
                index
+=1;//switch to right child
            }
            
if(tmp.compareTo(array[from+index])<0)
            {
                array[from
+pos]=array[from+index];
                pos
=index;
                index
=pos*2+1;
                
            }
            
else
            {
                
break;
            }
            
        }
        array[from
+pos]=tmp;
            
    }

    
}

八 桶式排序
桶式排序不再是基于比较的了,它和基数排序同属于分配类的排序,这类排序的特点是事先要知道待排序列的一些特征。
桶式排序事先要知道待排序列在一个范围内,而且这个范围应该不是很大的。
比如知道待排序列在[0,M)内,那么可以分配M个桶,第I个桶记录I的出现情况,最后根据每个桶收到的位置信息把数据输出成有序的形式。
这里我们用两个临时性数组,一个用于记录位置信息,一个用于方便输出数据成有序方式,另外我们假设数据落在0到MAX,如果所给数据不是从0开始,你可以把每个数减去最小的数。
package algorithms;

/**
 * 
@author yovn
 *
 
*/
public class BucketSorter {

    
    
    
public void sort(int[] keys,int from,int len,int max)
    {
        
int[] temp=new int[len];
        
int[] count=new int[max];
        
        
        
for(int i=0;i<len;i++)
        {
            count[keys[from
+i]]++;
        }
        
//calculate position info
        for(int i=1;i<max;i++)
        {
            count[i]
=count[i]+count[i-1];//this means how many number which is less or equals than i,thus it is also position + 1 
        }
        
        System.arraycopy(keys, from, temp, 
0, len);
        
for(int k=len-1;k>=0;k--)//from the ending to beginning can keep the stability
        {
            keys[
--count[temp[k]]]=temp[k];// position +1 =count
        }
    }
    
/**
     * 
@param args
     
*/
    
public static void main(String[] args) {

        
int[] a={1,4,8,3,2,9,5,0,7,6,9,10,9,13,14,15,11,12,17,16};
        BucketSorter sorter
=new BucketSorter();
        sorter.sort(a,
0,a.length,20);//actually is 18, but 20 will also work
        
        
        
for(int i=0;i<a.length;i++)
        {
            System.out.print(a[i]
+",");
        }

    }

}

九 基数排序
基数排序可以说是扩展了的桶式排序,比如当待排序列在一个很大的范围内,比如0到999999内,那么用桶式排序是很浪费空间的。而基数排序把每个排序码拆成由d个排序码,比如任何一个6位数(不满六位前面补0)拆成6个排序码,分别是个位的,十位的,百位的。。。。
排序时,分6次完成,每次按第i个排序码来排。
一般有两种方式:
1) 高位优先(MSD): 从高位到低位依次对序列排序
2)低位优先(LSD): 从低位到高位依次对序列排序
计算机一般采用低位优先法(人类一般使用高位优先),但是采用低位优先时要确保排序算法的稳定性。
基数排序借助桶式排序,每次按第N位排序时,采用桶式排序。对于如何安排每次落入同一个桶中的数据有两种安排方法:
1)顺序存储:每次使用桶式排序,放入r个桶中,,相同时增加计数。
2)链式存储:每个桶通过一个静态队列来跟踪。

package algorithms;

import java.util.Arrays;


/**
 * 
@author yovn
 *
 
*/
public class RadixSorter {
    
    
public static boolean USE_LINK=true;
    
    
/**
     * 
     * 
@param keys
     * 
@param from
     * 
@param len
     * 
@param radix  key's radix
     * 
@param d      how many sub keys should one key divide to
     
*/
    
public void sort(int[] keys,int from ,int len,int radix, int d)
    {
        
if(USE_LINK)
        {
            link_radix_sort(keys,from,len,radix,d);
        }
        
else
        {
            array_radix_sort(keys,from,len,radix,d);
        }
        
    }
    
    
    
private final void array_radix_sort(int[] keys, int from, int len, int radix,
            
int d) 
    {
        
int[] temporary=new int[len];
        
int[] count=new int[radix];
        
int R=1;
        
        
for(int i=0;i<d;i++)
        {
            System.arraycopy(keys, from, temporary, 
0, len);
            Arrays.fill(count, 
0);
            
for(int k=0;k<len;k++)
            {
                
int subkey=(temporary[k]/R)%radix;
                count[subkey]
++;
            }
            
for(int j=1;j<radix;j++)
            {
                count[j]
=count[j]+count[j-1];
            }
            
for(int m=len-1;m>=0;m--)
            {
                
int subkey=(temporary[m]/R)%radix;
                
--count[subkey];
                keys[from
+count[subkey]]=temporary[m];
            }
            R
*=radix;
        }
           
    }


    
private static class LinkQueue
    {
        
int head=-1;
        
int tail=-1;
    }
    
private final void link_radix_sort(int[] keys, int from, int len, int radix, int d) {
        
        
int[] nexts=new int[len];
        
        LinkQueue[] queues
=new LinkQueue[radix];
        
for(int i=0;i<radix;i++)
        {
            queues[i]
=new LinkQueue();
        }
        
for(int i=0;i<len-1;i++)
        {
            nexts[i]
=i+1;
        }
        nexts[len
-1]=-1;
        
        
int first=0;
        
for(int i=0;i<d;i++)
        {
            link_radix_sort_distribute(keys,from,len,radix,i,nexts,queues,first);
            first
=link_radix_sort_collect(keys,from,len,radix,i,nexts,queues);
        }
        
int[] tmps=new int[len];
        
int k=0;
        
while(first!=-1)
        {
        
            tmps[k
++]=keys[from+first];
            first
=nexts[first];
        }
        System.arraycopy(tmps, 
0, keys, from, len);
        
        
    }
    
private final void link_radix_sort_distribute(int[] keys, int from, int len,
            
int radix, int d, int[] nexts, LinkQueue[] queues,int first) {
        
        
for(int i=0;i<radix;i++)queues[i].head=queues[i].tail=-1;
        
while(first!=-1)
        {
            
int val=keys[from+first];
            
for(int j=0;j<d;j++)val/=radix;
            val
=val%radix;
            
if(queues[val].head==-1)
            {
                queues[val].head
=first;
            }
            
else 
            {
                nexts[queues[val].tail]
=first;
                
            }
            queues[val].tail
=first;
            first
=nexts[first];
        }
        
    }
    
private int link_radix_sort_collect(int[] keys, int from, int len,
            
int radix, int d, int[] nexts, LinkQueue[] queues) {
        
int first=0;
        
int last=0;
        
int fromQueue=0;
        
for(;(fromQueue<radix-1)&&(queues[fromQueue].head==-1);fromQueue++);
        first
=queues[fromQueue].head;
        last
=queues[fromQueue].tail;
        
        
while(fromQueue<radix-1&&queues[fromQueue].head!=-1)
        {
            fromQueue
+=1;
            
for(;(fromQueue<radix-1)&&(queues[fromQueue].head==-1);fromQueue++);
            
            nexts[last]
=queues[fromQueue].head;
            last
=queues[fromQueue].tail;
            
        }
        
if(last!=-1)nexts[last]=-1;
        
return first;
    }
    
    
/**
     * 
@param args
     
*/
    
public static void main(String[] args) {
        
int[] a={1,4,8,3,2,9,5,0,7,6,9,10,9,135,14,15,11,222222222,1111111111,12,17,45,16};
        USE_LINK
=true;
        RadixSorter sorter
=new RadixSorter();
        sorter.sort(a,
0,a.length,10,10);
        
for(int i=0;i<a.length;i++)
        {
            System.out.print(a[i]
+",");
        }


    }

}
posted on 2009-04-15 22:13 weesun一米阳光 阅读(246) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: JAVA源码总结备用

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