第三周作业 -- 冒泡排序和归并排序

对于较少的数进行排序，冒泡和归并算法的优势区分并不明显，然而，这次对长度为1000000的数组进行排序。使用冒泡排序算法，简直无情，历时43分钟有余（2619秒）！而归并排序算法对其实现仅仅使用了264毫秒，你没看错！相差的除了数值还有一个数量级！由此可见，算法的优化对于机器处理来说，其重要性不言而喻。

冒泡排序参考资料：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%92%E6%B3%A1%E6%8E%92%E5%BA%8F 

归并排序参考资料：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%90%88%E4%BD%B5%E6%8E%92%E5%BA%8F

程序实现：

import java.io.File;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.PrintWriter;import java.text.DateFormat;import java.util.Scanner;public class Txt2Sort {//返回冒泡排序所用时间public long bubbleSort(int[] dataArray){DateFormat dfDefault = DateFormat.getInstance();long startTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("\n冒泡排序开始时间："+dfDefault.format(startTime));//冒泡排序算法for(int i=1,lineCount=dataArray.length;i<lineCount;i++)for(int j=0;j<lineCount-i;j++){if(dataArray[j]>dataArray[j+1]){int t = dataArray[j];dataArray[j] = dataArray[j+1];dataArray[j+1] = t;}}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("冒泡排序结束时间："+dfDefault.format(endTime));long useTimeSeconds = (long)((endTime - startTime)/1000); return useTimeSeconds;}//写入文件使用时长public long writeToFile(int[] array,String fileName) throws FileNotFoundException{DateFormat dfDefault = DateFormat.getInstance();//获取时间，格式：3/27/14 10:50 PMPrintWriter pw = new PrintWriter(new File(fileName));long startTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("\n写入文件开始时间："+dfDefault.format(startTime));for(int i=0,lineCount=array.length;i<lineCount;i++){pw.println(array[i]);}pw.close();long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("写入文件结束时间："+dfDefault.format(endTime));long useTimeMills = (long)(endTime - startTime); //单位：毫秒return useTimeMills;}//返回归并排序使用的时间public long mergeSort(int[] needSortArray,int arrayLength,String fileName) throws FileNotFoundException{int[] medium = new int[arrayLength];DateFormat dfDefault = DateFormat.getInstance();long startTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("归并排序开始时间："+dfDefault.format(startTime));//排序MergeAll(needSortArray, medium, arrayLength);long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("归并排序结束时间："+dfDefault.format(endTime));this.writeToFile(needSortArray, fileName);long useTimeSeconds = (long)(endTime - startTime); return useTimeSeconds;}//一次相邻数组排序public void MergeFirst(int[] r,int[] r1, int s,int m,int t){//相邻有序序列r[s]~r[m]和r[m+1]~r[t],合成有序序列r1[s]~r1[t]//i,j分别指向相邻有序序列的当前元素，k指向合成有序序列的当前元素int i=s,j=m,k=s;while(i<m && j<t){if(r[i]<=r[j])r1[k++] = r[i++];elser1[k++] = r[j++];}//处理未排序的序列,前半部分和后半部分if(i<m)while(i<m)r1[k++]=r[i++];elsewhile(j<t)r1[k++]=r[j++];}//一层相邻数组排序,从下标为0开始存放待排序列public void MergeSecond(int[] r,int[] r1,int n,int h){int i=0;while(i<=n-2*h){MergeFirst(r, r1, i,i+h,i+2*h);i+=2*h;}//最后一个序列长度小于h（子序列的数组长度）if(i<n-h)MergeFirst(r, r1, i,i+h,n);//排至剩下最后一个子序列elsefor(int k=i;k<n;k++)r1[k]=r[k];}//全体二路归并排序非递归实现public void MergeAll(int[] r,int[] r1,int n){int h=1;//h为初始子序列(h)长度while(h<n){MergeSecond(r, r1, n, h);//待排序列r传至r1h=2*h;MergeSecond(r1, r, n, h);//待排序列r1传回rh=2*h;}}//全体二路归并排序递归实现public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException{//从文件读取数据int[] readCount = new int[1000000];Scanner scan = new Scanner(new File(args[0]));//第一个个参数指定读取的文件名while(scan.hasNextInt()){for(int n=0,lineCount= readCount.length;n<lineCount;n++){readCount[n] = scan.nextInt();}}scan.close();//冒泡排序调用，返回排序时长Txt2Sort t = new Txt2Sort();long useSortTime = t.bubbleSort(readCount);System.out.println("\n冒泡排序法使用时长："+useSortTime+" seconds");//写入文件调用，返回写入时长，第二个参数指定生成的文件名long useWriteTime = t.writeToFile(readCount,args[1]);System.out.println("写入文件使用时长："+useWriteTime+" mills");long bubbleUseAllTime = useSortTime+useWriteTime;System.out.println("冒泡排序总共使用时长："+bubbleUseAllTime+" seconds");//归并排序调用，返回排序时长long MegerUseAllTime = t.mergeSort(readCount, readCount.length,args[1]);System.out.println("归并排序使用时长："+MegerUseAllTime+" mills");}}

测试结果：