为了便于管理，先引入个基础类：

package algorithms;

/**

 * @author yovn

 *

 */

public abstract class Sorter<E extends Comparable<E>> {

    public abstract void sort(E[] array,int from ,int len);

    public final void sort(E[] array)

    {

        sort(array,0,array.length);

    }

    protected final void swap(E[] array,int from ,int to)

    {

        E tmp=array[from];

        array[from]=array[to];

        array[to]=tmp;

    }

}

一 插入排序

该算法在数据规模小的时候十分高效，该算法每次插入第K+1到前K个有序数组中一个合适位置，K从0开始到N-1,从而完成排序：

package algorithms;

/**

 * @author yovn

 */

public class InsertSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

    /* (non-Javadoc)

     * @see algorithms.Sorter#sort(E[], int, int)

     */

    public void sort(E[] array, int from, int len) {

         E tmp=null;

          for(int i=from+1;i<from+len;i++)

          {

              tmp=array[i];

              int j=i;

              for(;j>from;j--)

              {

                  if(tmp.compareTo(array[j-1])<0)

                  {

                      array[j]=array[j-1];

                  }

                  else break;

              }

              array[j]=tmp;

          }

    }

}

二 冒泡排序

这可能是最简单的排序算法了，算法思想是每次从数组末端开始比较相邻两元素，把第i小的冒泡到数组的第i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。（当然也可以从数组开始端开始比较相邻两元素，把第i大的冒泡到数组的第N-i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。)

package algorithms;

/**

 * @author yovn

 *

 */

public class BubbleSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

    private static  boolean DWON=true;

    public final void bubble_down(E[] array, int from, int len)

    {

        for(int i=from;i<from+len;i++)

        {

            for(int j=from+len-1;j>i;j--)

            {

                if(array[j].compareTo(array[j-1])<0)

                {

                    swap(array,j-1,j);

                }

            }

        }

    }

    public final void bubble_up(E[] array, int from, int len)

    {

        for(int i=from+len-1;i>=from;i--)

        {

            for(int j=from;j<i;j++)

            {

                if(array[j].compareTo(array[j+1])>0)

                {

                    swap(array,j,j+1);

                }

            }

        }

    }

    @Override

    public void sort(E[] array, int from, int len) {

        if(DWON)

        {

            bubble_down(array,from,len);

        }

        else

        {

            bubble_up(array,from,len);

        }

    }

}

三，选择排序

选择排序相对于冒泡来说，它不是每次发现逆序都交换，而是在找到全局第i小的时候记下该元素位置，最后跟第i个元素交换，从而保证数组最终的有序。

相对与插入排序来说，选择排序每次选出的都是全局第i小的，不会调整前i个元素了。

package algorithms;

/**

 * @author yovn

 *

 */

public class SelectSorter<E 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) {

        for(int i=0;i<len;i++)

        {

            int smallest=i;

            int j=i+from;

            for(;j<from+len;j++)

            {

                if(array[j].compareTo(array[smallest])<0)

                {

                    smallest=j;

                }

            }

            swap(array,i,smallest);

        }

    }

}

四 Shell排序

Shell排序可以理解为插入排序的变种，它充分利用了插入排序的两个特点：

1）当数据规模小的时候非常高效

2）当给定数据已经有序时的时间代价为O(N)

所以，Shell排序每次把数据分成若个小块，来使用插入排序，而且之后在这若个小块排好序的情况下把它们合成大一点的小块，继续使用插入排序，不停的合并小块，知道最后成一个块，并使用插入排序。

这里每次分成若干小块是通过“增量” 来控制的，开始时增量交大，接近N/2,从而使得分割出来接近N/2个小块，逐渐的减小“增量“最终到减小到1。

一直较好的增量序列是2^k-1,2^(k-1)-1,.....7,3,1,这样可使Shell排序时间复杂度达到O(N^1.5)

所以我在实现Shell排序的时候采用该增量序列

package algorithms;

/**

 * @author yovn

 */

public class ShellSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E>  {

    /* (non-Javadoc)

     * Our delta value choose 2^k-1,2^(k-1)-1,.7,3,1.

     * complexity is O(n^1.5)

     * @see algorithms.Sorter#sort(E[], int, int)

     */

    @Override

    public void sort(E[] array, int from, int len) {

        //1.calculate  the first delta value;

        int value=1;

        while((value+1)*2<len)

        {

            value=(value+1)*2-1;

        }

        for(int delta=value;delta>=1;delta=(delta+1)/2-1)

        {

            for(int i=0;i<delta;i++)

            {

                modify_insert_sort(array,from+i,len-i,delta);

            }

        }

    }

    private final  void modify_insert_sort(E[] array, int from, int len,int delta) {

          if(len<=1)return;

          E tmp=null;

          for(int i=from+delta;i<from+len;i+=delta)

          {

              tmp=array[i];

              int j=i;

              for(;j>from;j-=delta)

              {

                  if(tmp.compareTo(array[j-delta])<0)

                  {

                      array[j]=array[j-delta];

                  }

                  else break;

              }

              array[j]=tmp;

          }

    }

}

五 快速排序

快速排序是目前使用可能最广泛的排序算法了。

一般分如下步骤：

1）选择一个枢纽元素（有很对选法，我的实现里采用去中间元素的简单方法）

2）使用该枢纽元素分割数组，使得比该元素小的元素在它的左边，比它大的在右边。并把枢纽元素放在合适的位置。

3）根据枢纽元素最后确定的位置，把数组分成三部分，左边的，右边的，枢纽元素自己，对左边的，右边的分别递归调用快速排序算法即可。

快速排序的核心在于分割算法，也可以说是最有技巧的部分。

package algorithms;

/**

 * @author yovn

 *

 */

public class QuickSorter<E 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) {

        q_sort(array,from,from+len-1);

    }

    private final void q_sort(E[] array, int from, int to) {

        if(to-from<1)return;

        int pivot=selectPivot(array,from,to);

        pivot=partion(array,from,to,pivot);

        q_sort(array,from,pivot-1);

        q_sort(array,pivot+1,to);

    }

    private int partion(E[] array, int from, int to, int pivot) {

        E tmp=array[pivot];

        array[pivot]=array[to];//now to's position is available

        while(from!=to)

        {

            while(from<to&&array[from].compareTo(tmp)<=0)from++;

            if(from<to)

            {

                array[to]=array[from];//now from's position is available

                to--;

            }

            while(from<to&&array[to].compareTo(tmp)>=0)to--;

            if(from<to)

            {

                array[from]=array[to];//now to's position is available now 

                from++;

            }

        }

        array[from]=tmp;

        return from;

    }

    private int selectPivot(E[] array, int from, int to) {

        return (from+to)/2;

    }

}

还有归并排序，堆排序，桶式排序，基数排序，下次在归纳。