JAVA中常见的四种排序--冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序 详解

1、排序的介绍

排序是将一群数据，按照指定的顺序进行排列的过程。

2、排序的分类

内部排序：指将需要处理的所有数据都加载到内部存储器中进行排序。包括（交换式排序、选择排序和插入排序）

外部排序：数据量过大，无法加载到内存中，需要借助外部存储进行排序。包括（合并排序法和直接合并排序法）

3、排序（Sorting）是数据处理中一种很重要的运算，同时也是很常见的运算，一般数据处理工作的25%的时间都是在进行排序。简单地讲，排序就是把一组记录（元素）按照某个域的值的递增或者递减的次序重新排列的过程。

>1、交换式排序法：交换式排序属于内部排序法，是运用数据值比较后，根据判断规则对数据位置进行交换，以达到排序的目的。

包括：冒泡排序法（Bubble sort）和快速排序法(Quick sort).

>>1.1、交换式排序法--冒泡排序法

冒泡排序(Bubble sorting)的基本思想是：通过对待排序序列从后向前依次比较相邻元素的排序码，若发现逆序则交换，使排序码较小的元素逐渐从后部移向前部，就像水底的气泡一样逐渐向上冒。

JAVA代码实现冒泡排序：

/* * 功能：冒泡排序法的实现 * 作者：zyj0813 */package com.mm;public class Demo1 {public static void main(String[] args) {int len=10; //定义一个数组长度int[] arr=new int[len]; //定义数组for(int i=0;i<len;i++){//通过产生随机数来产生数组中的元素值，Math.random()为能产生0-1之间的随机数int t=(int)(Math.random()*100);arr[i]=t;}Bubble bu=new Bubble();bu.sort(arr);//打印排列结果for(int i=0;i<arr.length;i++){System.out.print(arr[i]+" ");}}}//创建一个类class Bubble{public void sort(int arr[]){int temp=0;                    //定义中间变量for(int i=0;i<arr.length-1;i++)//外层循环，i表示冒泡排序的趟数，最多arr.length-1趟{for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++)//内层循环，比较数组内部的大小，把最大的数放在后面{if(arr[j]>arr[j+1]){temp=arr[j];arr[j]=arr[j+1];arr[j+1]=temp;}}}}}

>2、选择式排序法：选择式排序法也属于内部排序法，是从欲排序的数据中，按指定的规则选出某一元素，经过和其他元素重整，再依原则交换位置后达到排序的目的。

包括：选择排序法(Selection sort)和堆排序法(Heap sort).

>>2.1、选择式排序法--选择排序法

选择排序法(Selection sort)的基本思想：第一次从a[0]~a[n-1]中比较出最小值，并把最小值的位置和a[0]的位置交换，此时a[0]上的数就是最小值了，第二次在a[1]~a[n-1]中选出最小值，并与a[1]交换，第三次从a[2]~a[n-1]中选出最小值，并与a[2]交换，......，第i次从a[i-0]~a[n-1]中选出最小值，与a[i-1]交换，一共要经过n-1次，得到一个有序序列。

JAVA实现选择排序法：

/* * 功能：选择排序的实现 * 作者：zyj0813 */package com.mm;public class Demo2 {public static void main(String[] args) {int[] arr={89,1,4,3,44,2};Select se=new Select();se.sort(arr);//打印结果for(int i=0;i<arr.length;i++){System.out.print(arr[i]+" ");}}}//创建一个类class Select{public void sort(int arr[]){int temp=0;for(int i=0;i<arr.length-1;i++){int min=arr[i];int minIndex=i;//定义最小值的脚标for(int j=i+1;j<arr.length;j++){if(min>arr[j]){min=arr[j];minIndex=j;} }temp=arr[minIndex];arr[minIndex]=arr[i];arr[i]=temp;}}}

>3、插入式排序法：插入式排序法属于内部排序法，是对于欲排序的元素以插入的方式找寻该元素的适当位置，以达到排序的目的。

包括：插入排序（Insertion sort）、谢尔排序法（shell sort）、二叉树排序法（Binary-tree sort）

>3.1、插入式排序--插入排序法

插入排序法（Insertion sort）的基本思想：把n个待排序的元素看成为一个有序表和一个无序表，开始时有序表中只包含一个元素，无序表中包含有n-1个元素，排序过程中每一次从无序表中取出第一个元素，把它的排序码依次与有序表的排序码进行比较，将它插入到有序表的适当位置，使之成为新的有序表。

java实现插入排序法：

/* * 功能：插入排序法的实现 * 作者：zyj0813 */package com.insertion;public class Demo1 {public static void main(String[] args) {int[] arr={9,8,7,6,5,4,3,2,1};InsertSort ins=new InsertSort();ins.sort(arr);//打印结果for(int i=0;i<arr.length;i++){System.out.print(arr[i]+" ");}}}//定义一个类class InsertSort{public void sort(int[] arr){for(int i=1;i<arr.length;i++){int insertVal=arr[i];  //定义要插入的数int index=i-1;        //定义插入数的前一个位置的脚标while(index>=0&&insertVal<arr[index]){arr[index+1]=arr[index];       //将插入数的前一个数向后移一位index--; }arr[index+1]=insertVal;//不满足条件时插入数在原位不变}}}

>4、交换式排序法--快速排序法

基本思想：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

JAVA代码如下：

/* * 功能：快速排序法的实现 * 作者：zyj0813 */package com.insertion;public class FastSort {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubint[] array={9,8,7,6,5,4,32,1,0};QuickSort qs=new QuickSort();qs.sort(0, array.length-1, array);for(int i=0;i<array.length;i++){System.out.print(array[i]+" ");}}}class QuickSort{public void sort(int left,int right,int[] array){int l=left; //定义最左边的位置int r=right; //定义最右边的位置int pivot =array[(left+right)/2];   //找到最中间的数，作为比较数int temp=0;while(l<r){while(array[l]<pivot) l++;while(array[r]>pivot) r--;if(l>=r) break;temp=array[l];array[l]=array[r];array[r]=temp;if(array[l]==pivot) --r;if(array[r]==pivot) ++l;}if(l==r){l++;r--;}if(left<r) sort(left,r,array);//进行递归if(right>l) sort(l,right,array);}}