选择排序、插入排序、希尔排序与归并排序

来源：互联网发布：app软件怎么制作编辑：程序博客网时间：2024/05/19 18:48

（1）选择排序

public class Sortexample {    public void exch(int[] a,int i,int j){        int temp = a[i];        a[i] = a[j];        a[j] = temp;    }    public void selection(int[] a){        int len = a.length;        for(int i = 0;i < len;i++){            int minindex = i;            for(int j = i + 1;j < len;j++){                if(a[minindex] > a[j])                    minindex = j;            }            if(minindex != i){                exch(a,i,minindex);            }        }    }    public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        Sortexample example = new Sortexample();        int[] a = new int[]{1,3,4,2,5,8,7,6};        example.selection(a);        for(int i = 0;i < a.length; i++)            System.out.println(a[i]);    }}

运行轨迹：
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（2）插入排序

public class Sortexample {    public void exch(int[] a,int i,int j){        int temp = a[i];        a[i] = a[j];        a[j] = temp;    }    public void insertsort(int[] a){        int len = a.length;        for(int i = 1; i < len; i++){            for(int j = i;j > 0;j--){                if(a[j] < a[j-1]){                    exch(a,j-1,j);                }            }        }    }    public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        Sortexample example = new Sortexample();        int[] a = new int[]{1,3,4,2,5,8,7,6};        example.insertsort(a);        for(int i = 0;i < a.length; i++)            System.out.println(a[i]);    }}

运行轨迹如图：
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插入排序对于部分有序的数组十分高效，也很适合小规模的数组

选择排序与插入排序对比：

这里写图片描述
（3）希尔排序

public class Sortexample {    public void exch(int[] a,int i,int j){        int temp = a[i];        a[i] = a[j];        a[j] = temp;    }    public void shellsort(int[] a){        int  len = a.length;        int h = 1;        while(h < len) h = 3*h+1;        while(h >= 1){            for(int i = h;i < len ;i++){                for(int j = i;j >= h;j-=h){                    if(a[j]<a[j-h]){                        exch(a,j-h,j);                    }                }            }            h=h/3;        }    }    public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        Sortexample example = new Sortexample();        int[] a = new int[]{1,3,4,2,5,8,7,6};        example.shellsort(a);        for(int i = 0;i < a.length; i++)            System.out.println(a[i]);    }}

运行轨迹：
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（4）归并排序

自顶向下的归并

public class Sortexample {    private static int[] aux;//用于归并时存储    //将两个有序数组进行归并    public void mergesort(int[] a){        aux = new int[a.length];        sort(a,0,a.length-1);    }    public void merge(int[]a,int lo,int mid,int hi){        int i = lo;        int j = mid + 1;        for(int k = lo;k <= hi;k++)//注意k与hi可以取等            aux[k] = a[k];        for(int k = lo;k <= hi;k++){            if(i > mid)                a[k] = aux[j++];            else if(j > hi)                a[k] =aux[i++];            else if(a[j] < a[i])                a[k] = aux[j++];            else                 a[k] = aux[i++];        }    }    public void sort(int[] a,int lo,int hi){        if(hi<=lo) return;        int mid = (lo + hi)/2;        sort(a,lo,mid);        sort(a,mid+1,hi);        merge(a,lo,mid,hi);    }    public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        Sortexample example = new Sortexample();        int[] a = new int[]{1,3,4,2,5,8,7,6};        example.mergesort(a);               System.out.println(Arrays.toString(a));    }}

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自底向上的归并排序：

public class MergeBU{    private static int[] aux;//归并所需的辅助数组    public static void sort(int[] a){        int N = a.length;        aux = new int[N];        for (int sz=1;sz<N;sz=sz+sz){            for(int lo=0;lo<N-sz;lo+=sz+sz){                merge(a,lo,lo+sz-1,Math.min(lo+sz+sz-1,N-1));//merge方法与自顶向下一致，都是合并两个有序数组            }        }    }}

归并排序的优化：用不同的方法处理小规模问题能改进大多数递归算法的性能，因为递归会使小规模问题中方法的调用过于频繁，所以改进对它们的处理方法可以改进整个算法。使用插入排序处理小规模的子数组（比如长度小于15）一般可以将归并排序的运行时间缩短%10-%15.

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