数组的八种排序方法
来源：互联网 发布：手机打不开软件 编辑：程序博客网 时间：2024/05/02 17:49
package com.itheima; import java.util.List; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; /** *排序方法汇总。 *@author 张亚青 * */ /** 排序有8种方法：插入排序、希尔排序、选择排序、堆排序、冒泡排序、快速排序、归并排序、基数排序。 */ public class Test3 { public static void main(String [] args) { int [] arr={1,3,2,43,32,33,54,43,76,32,1,2,99,54}; System.out.println("数组排序前："); printArray(arr); SortTools.insertSort(arr); System.out.println("数组排序后："); printArray(arr); } public static void printArray(int[] array) { for (int i=0;i<array.length ;i++ ) { System.out.print(" "); System.out.print(array[i]); if (i==array.length-1) { System.out.println(); } } } }//Test3.class /** *排序工具类，提供一系列静态方法用于对数组进行排序。 */ class SortTools { /** *插入排序 *基本思想:在要排序的一组数中，假设前面的（n-1）[n>=2]个数已经是排好顺序的，现在要把第n个数插入到前面的有序数中，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。 */ public static void insertSort(int [] array) { int temp=0; for (int i=1;i<array.length ;i++ ) { int j=i-1; temp=array[i]; for (;j>=0&&array[j]>temp;j-- ) { array[j+1]=array[j]; } array[j+1]=temp; } } /** *希尔排序 *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，每组中记录的小标相差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。 */ public static void shellSort(int [] array) { double dl=array.length; int temp=0; while (true) { dl=Math.ceil(dl/2); int d=(int)dl; for (int x=0;x<d ;x++ ) { for (int i=x+d;i<array.length ;i+=d ) { int j=i-d; temp=array[i]; for (;j>=0&&temp<array[j] ;j-=d ) { array[j+d]=array[j]; } array[j+d]=temp; } } if (d==1) break; } } /** *选择排序 *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交换，如此循环到倒数第二个 *数和最后一个数比较为止。 */ public static void selectSort(int [] array) { int position=0; for (int i=0;i<array.length ;i++ ) { int j=i+1; position=i; int temp=array[i]; for (;j<array.length ;j++ ) { if (array[j]<temp) { temp=array[j]; position=j; } } array[position]=array[i]; array[i]=temp; } } /** *堆排序 *基本思想：堆排序是一种树形选择排序，是对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。现在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，其他为左子树、右子树。初始时要排序的数的序列看作是一颗顺序存储的二叉树，调整它们的存储顺序，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。以此类推，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。一是键堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。 */ public static void heapSort(int[] array) { System.out.println("开始排序"); int arrayLength=array.length; for (int i=0;i<arrayLength-1 ;i++ ) { buildMaxHeap(array,arrayLength-1-i); System.out.print("->"); swap(array,0,arrayLength-1-i); System.out.println((arrayLength-1-i)+"---->"+Arrays.toString(array)); } } private static void swap(int[] array,int i,int j) { int temp=array[i]; array[i]=array[j]; array[j]=temp; System.out.print("swap"+i+":"+j+">"); System.out.println(Arrays.toString(array)); } private static void buildMaxHeap(int [] array,int lastIndex) { for (int i=lastIndex-2/2;i>=0 ;i-- ) { int k=i; while (k*2+1<=lastIndex) { int biggerIndex=2*k+1; if (biggerIndex+1<lastIndex) { if (array[biggerIndex+1]>array[biggerIndex]) { biggerIndex++; } } if (array[k]<array[biggerIndex]) { swap(array,k,biggerIndex); k=biggerIndex; }else{ break; } } } } /** *冒泡排序 *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。 */ public static void bubbleSort(int[] array) { for (int i=0;i<array.length-1 ; i++) { System.out.println("("+(i+1)+")"); for (int j=0;j<array.length-1-i ;j++ ) { if (array[j]>array[j+1]) { swap(array,j,j+1); } } } } /** *快速排序 *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。 */ public static void quickSort(int [] array) { if (array.length>0) { quick(array,0,array.length-1); } } private static void quick(int[] array,int low,int high) { if (low<high) { int mid=midIndex(array,low,high); quick(array,low,mid-1); quick(array,mid+1,high); } } private static int midIndex(int[] array,int low,int high) { int temp=array[low]; while (low<high) { while (low<high&&array[high]>=temp) { high--; } array[low]=array[high]; while (low<high&&array[low]<=temp) { low++; } array[high]=array[low]; } array[low]=temp; return low; } /** *归并排序 *基本思想：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。 */ public static void mergingSort(int[] array) { if (array.length>0) { _mergingSort(array,0,array.length-1); } } private static void _mergingSort(int [] array,int left,int right) { if (left<right) { int center=(left+right)/2; _mergingSort(array,left,center); _mergingSort(array,center+1,right); merge(array,left,center,right); } } private static void merge(int [] array,int left,int center,int right) { int[] tmpArr=new int[array.length]; int mid=center+1; int third=left; int temp=left; while (left<=center&&mid<=right) { if (array[left]<=array[mid]) { tmpArr[third++]=array[left++]; }else{ tmpArr[third++]=array[mid++]; } } while (mid<=right) { tmpArr[third++]=array[mid++]; } while (left<=center) { tmpArr[third++]=array[left++]; } while (temp<=right) { array[temp]=tmpArr[temp++]; } } /** * 基数排序 *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。 */ public static void radixSort(int []array) { int max=array[0]; for (int i=0;i<array.length ;i++ ) { if(array[i]>max) max=array[i]; } int time=0; while (max>0) { max/=10; time++; } List<ArrayList<Integer>> queue=new ArrayList<ArrayList<Integer>>(); for (int i=0;i<10 ;i++ ) { ArrayList<Integer> queue1=new ArrayList<Integer>(); queue.add(queue1); } for (int i=0;i<time ;i++ ) { for (int j=0;j<array.length ;j++ ) { int x=array[j]%(int)Math.pow(10,i+1)/(int)Math.pow(10,i); ArrayList<Integer> queue2=queue.get(x); queue2.add(array[j]); //queue.set(x,queue2); } int count=0; for (int k=0;k<10 ;k++ ) { while (queue.get(k).size()>0) { ArrayList<Integer> queue3=queue.get(k); array[count]=queue3.get(0); queue3.remove(0); count++; } } } } }//ArrayTools.class - 数组的八种排序方法
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