数组工具类ArrayUtil.java

package org.noures.framework.modules.util;/** *  * 数组操作的工具类(以int型数组为例) *  * <b>排序算法的分类如下：</b><br /> * 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）； <br /> * 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）；<br /> * 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）；<br /> * 4.归并排序； <br /> * 5.基数排序。<br /> *  * <b>关于排序方法的选择：</b><br /> * (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。<br /> * (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；<br /> * (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。<br /> *  * @author  * @since 1.1 *  */public class ArrayUtil {    /**     * 交换数组中两元素     *      * @since 1.1     * @param ints     *            需要进行交换操作的数组     * @param x     *            数组中的位置1     * @param y     *            数组中的位置2     * @return 交换后的数组     */    public static int[] swap(int[] ints, int x, int y) {        int temp = ints[x];        ints[x] = ints[y];        ints[y] = temp;        return ints;    }    /**     * 冒泡排序 方法：相邻两元素进行比较 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4     *      * @since 1.1     * @param source     *            需要进行排序操作的数组     * @return 排序后的数组     */    public static int[] bubbleSort(int[] source) {        for (int i = 1; i < source.length; i++) {            for (int j = 0; j < i; j++) {                if (source[j] > source[j + 1]) {                    swap(source, j, j + 1);                }            }        }        return source;    }    /**     * 直接选择排序法 方法：每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素， 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。     * 性能：比较次数O(n^2),n^2/2 交换次数O(n),n     * 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。     * 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。     *      * @since 1.1     * @param source     *            需要进行排序操作的数组     * @return 排序后的数组     */    public static int[] selectSort(int[] source) {        for (int i = 0; i < source.length; i++) {            for (int j = i + 1; j < source.length; j++) {                if (source[i] > source[j]) {                    swap(source, i, j);                }            }        }        return source;    }    /**     * 插入排序 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。 性能：比较次数O(n^2),n^2/4     * 复制次数O(n),n^2/4 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。     *      * @since 1.1     * @param source     *            需要进行排序操作的数组     * @return 排序后的数组     */    public static int[] insertSort(int[] source) {        for (int i = 1; i < source.length; i++) {            for (int j = i; (j > 0) && (source[j] < source[j - 1]); j--) {                swap(source, j, j - 1);            }        }        return source;    }    /**     * 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。 步骤为：     * 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2.     * 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面     * （相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。 3.     * 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。     * 递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了     * 。虽然一直递回下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。     *      * @since 1.1     * @param source     *            需要进行排序操作的数组     * @return 排序后的数组     */    public static int[] quickSort(int[] source) {        return qsort(source, 0, source.length - 1);    }    /**     * 快速排序的具体实现，排正序     *      * @since 1.1     * @param source     *            需要进行排序操作的数组     * @param low     *            开始低位     * @param high     *            结束高位     * @return 排序后的数组     */    private static int[] qsort(int source[], int low, int high) {        int i, j, x;        if (low < high) {            i = low;            j = high;            x = source[i];            while (i < j) {                while (i < j && source[j] > x) {                    j--;                }                if (i < j) {                    source[i] = source[j];                    i++;                }                while (i < j && source[i] < x) {                    i++;                }                if (i < j) {                    source[j] = source[i];                    j--;                }            }            source[i] = x;            qsort(source, low, i - 1);            qsort(source, i + 1, high);        }        return source;    }    /**     * 二分法查找 查找线性表必须是有序列表     *      * @since 1.1     * @param source     *            需要进行查找操作的数组     * @param key     *            需要查找的值     * @return 需要查找的值在数组中的位置，若未查到则返回-1     */    public int binarySearch(int[] source, int key) {        int low = 0, high = source.length - 1, mid;        while (low <= high) {            mid = (low + high) >>> 1;            if (key == source[mid]) {                return mid;            } else if (key < source[mid]) {                high = mid - 1;            } else {                low = mid + 1;            }        }        return -1;    }    /**     * 反转数组     *      * @since 1.1     * @param source     *            需要进行反转操作的数组     * @return 反转后的数组     */    public static int[] reverse(int[] source) {        int length = source.length;        int temp = 0;        for (int i = 0; i < length / 2; i++) {            temp = source[i];            source[i] = source[length - 1 - i];            source[length - 1 - i] = temp;        }        return source;    }}