//直接插入排序，数组是引用类型，作为方法的参数，其元素值将被改变 public static void insertSort(int[] table) { System.out.println("直接插入排序"); for (int i=1; i<table.length; i++) //n-1趟扫描 { int temp=table[i], j; //每趟将table[i]插入到前面排序序列中 for (j=i-1; j>=0 && temp<table[j]; j--) //将前面较大元素向后移动 table[j+1] = table[j]; table[j+1] = temp; //temp值到达插入位置 System.out.println(temp); System.out.print("第"+i+"趟: "); print(table); //输出排序中间结果，可省略 } } public static void shellSort(int[] table) //希尔排序 { System.out.println("希尔排序"); for (int delta=table.length/2; delta>0; delta/=2) //若干趟扫描，控制增量，增量减半 { for (int i=delta; i<table.length; i++) //一趟分若干组，每组进行直接插入排序 { int temp=table[i], j; //table[i]是当前待插入元素 for (j=i-delta; j>=0 && temp<table[j]; j-=delta) //每组元素相距delta远，寻找插入位置 table[j+delta] = table[j]; table[j+delta] = temp; //插入元素 } System.out.print("delta="+delta+" "); print(table); } } private static void swap(int[] table, int i, int j) //交换数组中下标为i、j的元素 { if (i>=0 && i<table.length && j>=0 && j<table.length && i!=j) //判断i、j是否越界 { int temp = table[j]; table[j] = table[i]; table[i] = temp; } } public static void bubbleSort(int[] table) //冒泡排序 { System.out.println("冒泡排序"); boolean exchange=true; //是否交换的标记 for (int i=1; i<table.length && exchange; i++) //有交换时再进行下一趟，最多n-1趟 { exchange=false; //假定元素未交换 for (int j=0; j<table.length-i; j++) //一趟比较、交换 if (table[j]>table[j+1]) //反序时，交换 { int temp = table[j]; table[j] = table[j+1]; table[j+1] = temp; exchange=true; //有交换 } System.out.print("第"+i+"趟: "); print(table); } } public static void quickSort(int[] table) //快速排序 { System.out.println("快速排序"); quickSort(table, 0, table.length-1); } //一趟快速排序，begin、high指定序列的下界和上界，递归算法 private static void quickSort(int[] table, int begin, int end) { if (begin<end) //序列有效 { int i=begin, j=end; int vot=table[i]; //第一个值作为基准值 while (i!=j) //一趟排序 { while (i<j && vot<=table[j]) //从后向前寻找较小值 j--; if (i<j) table[i++]=table[j]; //较小元素向前移动 while (i<j && table[i]<=vot) //从前向后寻找较大值 i++; if (i<j) table[j--]=table[i]; //较大元素向后移动 } table[i]=vot; //基准值到达最终位置 System.out.print(begin+".."+end+", vot="+vot+" "); print(table); quickSort(table, begin, j-1); //前端子序列再排序，递归调用 quickSort(table, i+1, end); //后端子序列再排序，递归调用 } } public static void selectSort(int[] table) //直接选择排序 { System.out.println("直接选择排序"); for (int i=0; i<table.length-1; i++) //n-1趟排序 { //每趟在从i开始的子序列中寻找最小元素 int min=i; //设第i个数据元素最小 for (int j=i+1; j<table.length; j++) //在子序列中查找最小值 if (table[j]<table[min]) min = j; //记住最小元素下标 if (min!=i) //将本趟最小元素交换到前边 { int temp = table[i]; table[i] = table[min]; table[min] = temp; } System.out.print("第"+(i+1)+"趟: "); print(table); } } public static void heapSort_min(int[] table) //堆排序（降序），最小堆 { System.out.println("最小堆？ "+isMinHeap(table)); System.out.println("建立最小堆序列"); int n=table.length; for (int j=n/2-1; j>=0; j--) //创建最小堆 sift_min(table, j, n-1); System.out.println("最小堆？ "+isMinHeap(table)); System.out.println("堆排序（降序）"); for (int j=n-1; j>0; j--) //每趟将最小值交换到后面，再调整成堆 { int temp = table[0]; table[0] = table[j]; table[j] = temp; sift_min(table, 0, j-1); } } //将以begin为根的子树调整成最小堆，begin、end是序列下界和上界 private static void sift_min(int[] table, int begin, int end) { int i=begin,j=2*i+1; //i为子树的根，j为i结点的左孩子 int temp=table[i]; //获得第i个元素的值 while (j<=end) //沿较小值孩子结点向下筛选 { if (j<end && table[j]>table[j+1]) //数组元素比较（改成<为最大堆） j++; //j为左右孩子的较小者 if (temp>table[j]) //若父母结点值较大（改成<为最大堆） { table[i]=table[j]; //孩子结点中的较小值上移 i=j; //i、j向下一层 j=2*i+1; } else break; //退出循环 } table[i]=temp; //当前子树的原根值调整后的位置 System.out.print("sift "+begin+".."+end+" "); print(table); } public static void heapSort_max(int[] table) //堆排序（升序），最大堆 { System.out.println("最大堆？ "+isMaxHeap(table)); System.out.println("建立最大堆序列"); int n=table.length; for (int j=n/2-1; j>=0; j--) //创建最大堆 sift_max(table, j, n-1); System.out.println("最大堆？ "+isMaxHeap(table)); System.out.println("堆排序（升序）"); for (int j=n-1; j>0; j--) //每趟将最大值交换到后面，再调整成堆 { int temp = table[0]; table[0] = table[j]; table[j] = temp; sift_max(table, 0, j-1); } } //将以begin为根的子树调整成最大堆，begin、end是序列下界和上界 private static void sift_max(int[] table, int begin, int end) { int i=begin,j=2*i+1; //i为子树的根，j为i结点的左孩子 int temp=table[i]; //获得第i个元素的值 while (j<=end) //沿较大值孩子结点向下筛选 { if (j<end && table[j]<table[j+1]) //数组元素比较 j++; //j为左右孩子的较大者 if (temp<table[j]) //若父母结点值较小 { table[i]=table[j]; //孩子结点中的较大值上移 i=j; //i、j向下一层 j=2*i+1; } else break; } table[i]=temp; //当前子树的原根值调整后的位置 System.out.print("sift "+begin+".."+end+" "); print(table); } public static void mergeSort(int[] X) //归并排序 { System.out.println("归并排序"); int[] Y = new int[X.length]; //Y数组长度同X数组 int n=1; //已排序的子序列长度，初值为1 while (n<X.length) { mergepass(X, Y, n); //一趟归并，将X数组中各子序列归并到Y中 print(Y); n*=2; //子序列长度加倍 if (n<X.length) { mergepass(Y, X, n); //将Y数组中各子序列再归并到X中 print(X); n*=2; } } } private static void mergepass(int[] X, int[] Y, int n) //一趟归并 { System.out.print("子序列长度n="+n+" "); int i=0; for (i=0; i<X.length-2*n+1; i+=2*n) //X中若干相邻子序列归并到Y中 merge(X, Y, i, i+n, n); //将X中两个相邻子序列一次归并到Y数组中 if (i+n<X.length) merge(X, Y, i, i+n, n); //再一次归并 else for (int j=i; j<X.length; j++) //将X剩余元素复制到Y中 Y[j]=X[j]; } private static void merge(int[] X, int[] Y, int m, int r, int n) //一次归并 { int i=m, j=r, k=m; while (i<r && j<r+n && j<X.length) //将X中两个相邻子序列归并到Y中 if (X[i]<X[j]) //较小值复制到Y中 Y[k++]=X[i++]; else Y[k++]=X[j++]; while (i<r) //将前一个子序列剩余元素复制到Y中 Y[k++]=X[i++]; while (j<r+n && j<X.length) //将后一个子序列剩余元素复制到Y中 Y[k++]=X[j++]; }
