Java的8大排序算法

8钟排序之间的关系

                     

    

1.直接插入排序

      (1) 基本思想：在要排序的一组数据中，假设前面(n-1)(这里n>=2)个数已经是拍好顺序的，现在

          要把第n个数插到前面的有序数中，似的这n个数也是拍好顺序的，如此反复循环，知道全部

          拍好序

      (2) 实例

             

       (3) java代码:

package com.wz.sort;public class InsertSort {public static void main(String[] args) {int[] arr = {5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};int[] arrsort = sort(arr);for(int i =0 ; i < arrsort.length;i++) {System.out.print(arrsort[i] + " ");}}public static int[] sort(int[] arr) {int temp = 0;for(int i = 0; i < arr.length; i++) {int j = i - 1;temp = arr[i];for(;j >= 0 && temp < arr[j];j--) {arr[j + 1] =arr[j];}arr[j + 1] = temp;}return arr;}}

2.希尔排序

     (1) 基本思想:算法先将要排序的一组数据按某个增量d分为若干组，每组中记录的下标相差d。

           对每组中全部元素进行直接插入排序，然后在用一个较小的增量(d/2)对它分组，在每组

           中在进行直接插入排序，放增量减到1时，进行直接插入排序后，排序完成

      (2)  实例

           

     (3)java代码

package com.wz.sort;public class Sort {public static void main(String[] args) {int[] arr = {5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};int[] arrsort = shellSort(arr);for(int i =0 ; i < arrsort.length;i++) {System.out.print(arrsort[i] + " ");}}public static int[] shellSort(int[] arr) {int d = arr.length;int temp = 0;while(true) {d = (int) Math.ceil(d / 2);for(int x = 0;x < d; x++) {for(int i = x + d; i < arr.length;i += d) {int j = i - d;temp = arr[i];for( ; j >= 0 && temp < arr[j];j -= d) {arr[j + d] = arr[j];}arr[j + d] = temp;}}if(d == 1) {break;}}return arr;}}

3.简单选择排序

     (1) 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，然后咋剩下的数当中

          在找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止

     (2) 实例:

           

       (3) java代码

 

package com.wz.sort;public class Sort {public static void main(String[] args) {int[] arr = {5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};int[] arrsort = selectSort(arr);for(int i =0 ; i < arrsort.length;i++) {System.out.print(arrsort[i] + " ");}}public static int[] selectSort(int[] arr) {int position = 0;for(int i = 0; i < arr.length; i++) {int j = i + 1;position = i;int temp = arr[i];for(; j < arr.length;j++) {if(arr[j] < temp) {temp = arr[j];position = j;}}arr[position] = arr[i];arr[i] = temp;}return arr;}}

4.冒泡排序

     (1) 基本思想: 在要排序的一组数中，对当前还未排好的范围内的全部数，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，较小的网上冒，即：每当两个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

     (2) 实例

          

     (3)java代码

package com.wz.sort;public class Sort {public static void main(String[] args) {int[] arr = {5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};int[] arrsort = bubbleSort(arr);for(int i =0 ; i < arrsort.length;i++) {System.out.print(arrsort[i] + " ");}}public static int[] bubbleSort(int[] arr) {int temp = 0;for(int i = 0; i < arr.length;i++) {for(int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {if(arr[j] > arr[j + 1]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}return arr;}}

5.快速排序

     (1) 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，然后再用同样额方法递归地排序划分的两部分

     (2) 实例

          

     (3) java代码

class quickSort {int a[] = { 5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };public quickSort() {quick(a);for (int i = 0; i < a.length; i++) {System.out.println(a[i]);}}public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {int tmp = list[low]; // 数组的第一个作为中轴while (low < high) {while (low < high && list[high] >= tmp) {high--;}list[low] = list[high]; // 比中轴小的记录移到低端while (low < high && list[low] <= tmp) {low++;}list[high] = list[low]; // 比中轴大的记录移到高端}list[low] = tmp; // 中轴记录到尾return low; // 返回中轴的位置}public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {if (low < high) {int middle = getMiddle(list, low, high); // 将list数组进行一分为二_quickSort(list, low, middle - 1); // 对低字表进行递归排序_quickSort(list, middle + 1, high); // 对高字表进行递归排序}}public void quick(int[] a2) {if (a2.length > 0) { // 查看数组是否为空_quickSort(a2, 0, a2.length - 1);}}}

6.归并排序

       (1) 基本思想 : 归并排序是将两个(或者两个以上)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，然后在把有序子序列合并成整体有序序列

       (2) 实例

            

       (3)java代码

package com.wz.sort;import java.util.Arrays;public class MergingSort {int a[] = { 5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };public MergingSort() {sort(a, 0, a.length - 1);for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}public void sort(int[] data, int left, int right) {// TODO Auto-generatedmethod stubif (left < right) {// 找出中间索引int center = (left + right) / 2;// 对左边数组进行递归sort(data, left, center);// 对右边数组进行递归sort(data, center + 1, right);// 合并merge(data, left, center, right);}}public void merge(int[] data, int left, int center, int right) {// TODO Auto-generatedmethod stubint[] tmpArr = new int[data.length];int mid = center + 1;// third记录中间数组的索引int third = left;int tmp = left;while (left <= center && mid <= right) {// 从两个数组中取出最小的放入中间数组if (data[left] <= data[mid]) {tmpArr[third++] = data[left++];} else {tmpArr[third++] = data[mid++];}}// 剩余部分依次放入中间数组while (mid <= right) {tmpArr[third++] = data[mid++];}while (left <= center) {tmpArr[third++] = data[left++];}// 将中间数组中的内容复制回原数组while (tmp <= right) {data[tmp] = tmpArr[tmp++];}System.out.println(Arrays.toString(data));}}

7.基数排序

      (1) 基本思想：将所有带比较数值(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，一次进行一次排序，这样从最低位排序一直到最高位完成

           以后，数列变成一个有序序列

      (2) 实例

              

      (3)java代码

package com.wz.sort;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class RadixSort {int a[] = { 5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };public RadixSort() {sort(a);for (int i = 0; i < a.length; i++) {System.out.println(a[i]);}}public void sort(int[] array) {// 首先确定排序的趟数;int max = array[0];for (int i = 1; i < array.length; i++) {if (array[i] > max) {max = array[i];}}int time = 0;// 判断位数;while (max > 0) {max /= 10;time++;}// 建立10个队列;List<ArrayList> queue = new ArrayList<ArrayList>();for (int i = 0; i < 10; i++) {ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<Integer>();queue.add(queue1);}// 进行time次分配和收集;for (int i = 0; i < time; i++) {// 分配数组元素;for (int j = 0; j < array.length; j++) {// 得到数字的第time+1位数;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;// 元素计数器;// 收集队列元素;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++;}}}}}

8.堆排序

      (1)基本思想：堆排序是一种树形选择排序，是对直接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。

             在这里只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，其它为左子树、右子树。初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储序，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。依此类

             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。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。

      (2)实例

           初始序列： 46,79,56,38,40,84

            建堆

                   

             交换，从堆中踢出最大数

                  

            剩余结点再建堆，再交换踢出最大数    

                 

           依次类推：最后堆中剩余的最后两个结点交换，踢出一个，排序完成。

      (3) java代码

package com.wz.sort;import java.util.Arrays;public class HeapSort {int a[] = { 5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };public HeapSort() {heapSort(a);}public void heapSort(int[] a) {System.out.println("开始排序");int arrayLength = a.length;// 循环建堆for (int i = 0; i < arrayLength - 1; i++) {// 建堆buildMaxHeap(a, arrayLength - 1 - i);// 交换堆顶和最后一个元素swap(a, 0, arrayLength - 1 - i);System.out.println(Arrays.toString(a));}}private void swap(int[] data, int i, int j) {// TODO Auto-generated method stubint tmp = data[i];data[i] = data[j];data[j] = tmp;}// 对data数组从0到lastIndex建大顶堆private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {// TODO Auto-generated method stub// 从lastIndex处节点（最后一个节点）的父节点开始for (int i = (lastIndex - 1) / 2; i >= 0; i--) {// k保存正在判断的节点int k = i;// 如果当前k节点的子节点存在while (k * 2 + 1 <= lastIndex) {// k节点的左子节点的索引int biggerIndex = 2 * k + 1;// 如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在if (biggerIndex < lastIndex) {// 若果右子节点的值较大if (data[biggerIndex] < data[biggerIndex + 1]) {// biggerIndex总是记录较大子节点的索引biggerIndex++;}}// 如果k节点的值小于其较大的子节点的值if (data[k] < data[biggerIndex]) {// 交换他们swap(data, k, biggerIndex);// 将biggerIndex赋予k，开始while循环的下一次循环，重新保证k节点的值大于其左右子节点的值k = biggerIndex;} else {break;}}}}}