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java程序员必知的8大排序

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

01 package com.njue;
02   
03 public class insertSort {
04 public insertSort(){
05     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};
06     int temp=0;
07     for(int i=1;i<a.length;i++){
08        int j=i-1;
09        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 }

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

01 public class shellSort {
02 public  shellSort(){
03     int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};
04     double d1=a.length;
05     int temp=0;
06     while(true){
07         d1= Math.ceil(d1/2);
08         int d=(int) d1;
09         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 }

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

01 public class selectSort {
02     public selectSort(){
03         int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};
04         int position=0;
05         for(int i=0;i<a.length;i++){
06              
07             int j=i+1;
08             position=i;
09             int temp=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 }

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

01 import java.util.Arrays;
02  
03 public class HeapSort {
04      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};
05     public  HeapSort(){
06         heapSort(a);
07     }
08     public  void heapSort(int[] a){
09         System.out.println("开始排序");
10         int arrayLength=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         int tmp=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                 int biggerIndex=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             }<p align="left"> <span>   </span>}</p>
57 <p align="left">    }</p>
58 <p align="left"> <span style="background-color:white;">}</span></p>


 

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

01 public class bubbleSort {
02 public  bubbleSort(){
03      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};
04     int temp=0;
05     for(int i=0;i<a.length-1;i++){
06         for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){
07         if(a[j]>a[j+1]){
08             temp=a[j];
09             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 }


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

01 public class quickSort {
02   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};
03 public  quickSort(){
04     quick(a);
05     for(int i=0;i<a.length;i++)
06         System.out.println(a[i]);
07 }
08 public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {  
09             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 }


 

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

 

01 import java.util.Arrays;
02  
03 public class mergingSort {
04 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};
05 public  mergingSort(){
06     sort(a,0,a.length-1);
07     for(int i=0;i<a.length;i++)
08         System.out.println(a[i]);
09 }
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         int center=(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     int mid=center+1;
28     //third记录中间数组的索引
29     int third=left;
30     int tmp=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 }

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

 

01 import java.util.ArrayList;
02 import java.util.List;
03  
04 public class radixSort {
05     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};
06 public radixSort(){
07     sort(a);
08     for(int i=0;i<a.length;i++)
09         System.out.println(a[i]);
10 }
11 public  void sort(int[] array){  
12                 
13             //首先确定排序的趟数;  
14         int max=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                    int x=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  
60 }

posted on 2012-08-04 12:24 奋斗成就男人 阅读(174) 评论(0)  编辑  收藏


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