基本排序算法Java实现

1、冒泡排序：

/*冒泡排序（Bubble Sort，台湾另外一种译名为：泡沫排序）是一种简单的排序算法。 * 它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。 * 走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。 * 这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。 *  * 冒泡排序对n个项目需要O(n^2)的比较次数，且可以原地排序。 * 尽管这个算法是最简单了解和实现的排序算法之一，但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。 *  * 冒泡排序是与插入排序拥有相等的运行时间，但是两种算法在需要的交换次数却很大地不同。 * 在最好的情况，冒泡排序需要O(n^2)次交换，而插入排序只要最多O(n)交换。 * 冒泡排序的实现（类似下面）通常会对已经排序好的数列拙劣地运行（O(n^2)），而插入排序在这个例子只需要O(n)个运算。 * 因此很多现代的算法教科书避免使用冒泡排序，而用插入排序取代之。 * 冒泡排序如果能在内部循环第一次运行时，使用一个旗标来表示有无需要交换的可能，也可以把最好的复杂度降低到O(n)。 * 在这个情况，已经排序好的数列就无交换的需要。若在每次走访数列时，把走访顺序反过来，也可以稍微地改进效率。 * 有时候称为鸡尾酒排序，因为算法会从数列的一端到另一端之间穿梭往返。 *  * 冒泡排序算法的运作如下： * 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。 * 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。 * 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。 * 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。*/public class BubbleSort {public static void main(String [] args){int[] number = {95,45,15,78,84,51,24,12};for(int i=0;i<number.length-1;i++){for(int j=0;j<number.length-i-1;j++){if(number[j]>number[j+1]){int temp=number[j];number[j]=number[j+1];number[j+1]=temp;}}}for(int num:number){System.out.print(num+" ");}}}

2、插入排序：

/*一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下： *  * 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序 * 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描 * 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置 * 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置 * 将新元素插入到该位置后 * 重复步骤2~5 * 如果比较操作的代价比交换操作大的话，可以采用二分查找法来减少比较操作的数目。 * 该算法可以认为是插入排序的一个变种，称为二分查找插入排序。*/public class InsertionSort {public static void main(String[] args){int[] number = {95,45,15,78,84,51,24,12};for(int i=1;i<number.length;i++){int temp=number[i];int j=i;//短路，先比较j>0while(j>0&&number[j-1]>temp){number[j]=number[j-1];j--;}number[j]=temp;}for(int num:number){System.out.print(num+" ");}}}

3、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： * 从数列中挑出一个元素，称为"基准"（pivot）， * 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）。 * 在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。 * 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。 * 递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。 * 虽然一直递归下去，但是这个算法总会退出，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。*/public class QuickSort {public static void main(String[] args){Integer[] number = {95,45,15,78,84,51,24,12};Comparator1 comparator1= new Comparator1();sort(number,comparator1);for(Integer num:number){System.out.print(num+"");}}public static final Random RND=new Random();private static void swap(Object[] array,int i,int j){Object temp=array[i];array[i]=array[j];array[j]=temp;}private static<E> int partition(E[]array,int begin,int end,Comparator<? super E> cmp){int index=begin+RND.nextInt(end-begin+1);E pivot=array[index];swap(array,index,end);for(int i=index=begin;i<end;i++){if(cmp.compare(array[i], pivot)<0){swap(array,index++,i);}}swap(array,index,end);return index;}private static<E> void qsort(E[] array,int begin,int end,Comparator<? super E> cmp){if(end>begin){int index=partition(array, begin, end, cmp);qsort(array,begin,index-1,cmp);qsort(array,index+1,end,cmp);}}public static<E> void sort(E[] array,Comparator<? super E> cmp){qsort(array,0,array.length-1,cmp);}}class Comparator1 implements Comparator<Integer>{@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {// TODO Auto-generated method stubif(o1<o2){return -1;}else if(o1>02){return 1;}return 0;}}

4、选择排序：

public class SelectionSort {public static void main(String[] args){int[] number = {95,45,15,78,84,51,24,12};for(int i=0;i<number.length;i++){int maxnum=number[i];//int flag=i;for(int j=i;j<number.length;j++){if(maxnum<number[j]){maxnum=number[j];flag=j;}}number[flag]=number[i];number[i]=maxnum;}for(int num:number){System.out.print(num+" ");}}}

5、归并排序：

实现的时候忘记将重新排序的数组返回，导致排序失败。

public class MergeSort {public static void main(String[] args){int[] number = {95,45,15,78,84,51,24,12,1};int[] result=mergeSort(number);for(int num:result){System.out.print(num+" ");}}private static int[] mergeSort(int [] arr){if(arr.length==1){return arr;}int half=arr.length/2;System.out.println("half:"+half);int [] arr1=new int[half];int [] arr2=new int[arr.length-half];System.arraycopy(arr, 0, arr1, 0, arr1.length);System.arraycopy(arr, half, arr2, 0, arr2.length);//System.out.print("arr1:");for(int arrr1:arr1){System.out.print(arrr1+" ");}System.out.println();System.out.print("arr2:");for(int arrr1:arr2){System.out.print(arrr1+" ");}System.out.println();//改变数组忘了传回来arr1=mergeSort(arr1);arr2=mergeSort(arr2);System.out.print("arr1+arr2 ");for(int arrr1:arr1){System.out.print(arrr1+" ");}for(int arrr1:arr2){System.out.print(arrr1+" ");}System.out.println();int[] result=mergeSortSub(arr1, arr2);System.out.print("re: ");for(int re:result){System.out.print(re+" ");}System.out.println();return result;}private static int[] mergeSortSub(int[] arr1,int[] arr2){int i=0,j=0,k=0;int[] result1=new int[arr1.length+arr2.length];while(i<arr1.length&&j<arr2.length){if(arr1[i]<arr2[j]){System.out.println("i:"+i);result1[k]=arr1[i];i=i+1;}else{System.out.println("j:"+j);result1[k]=arr2[j++];}System.out.println("k:"+k);k++;}for(;i<arr1.length;i++){System.out.println("i:"+i);result1[k++]=arr1[i];}for(;j<arr2.length;j++){System.out.println("j:"+j);result1[k++]=arr2[j];}return result1;}}

6、计数排序

public class CountSort {public static void main(String[] args){int a[]={100,93,97,92,96,99,92,89,93,97,90,94,92,95};int[] b=countSort(a);for(int i:a){System.out.print(i+" ");}System.out.println();for(int i:b){System.out.print(i+" ");}}public static int[] countSort(int[] arr){int[] b=new int[arr.length];int max=arr[0];int min=arr[0];for(int i:arr){if(i>max){max=i;}if(i<min){min=i;}}//int k=max-min+1;int[] c=new int[k];/*for(int i:c){System.out.print(i);}System.out.println();*/for(int i=0;i<arr.length;i++){c[arr[i]-min]+=1;}/*for(int i:c){System.out.print(i+" ");}System.out.println();*/for(int i=1;i<c.length;i++){c[i]=c[i]+c[i-1];}/*for(int i:c){System.out.print(i+" ");}System.out.println();*/for(int i=arr.length-1;i>=0;--i){b[--c[arr[i]-min]]=arr[i];}return b;}}