java各大排序算法总结

import java.util.Arrays;/**  * @author  su: 排序算法 * @date time：2016年9月12日 下午9:11:49 * @return   */public class Sorted {    public void swap(int a[],int x,int y) {        int t = a[x];        a[x] = a[y];        a[y] = t;    }    /**     * 时间复杂度是o(n^2),稳定的算法     * @param a     */    public void bubble(int a[]) {        int n = a.length;        for (int i = 0 ; i < n - 1; i++) {            for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {                if (a[j + 1] < a[j]) {                    swap(a,j,j + 1);                }            }        }    }    /**     *      * 选择排序，时间复杂度是o(n^2)，不是稳定的算法     * @param a     */    public void selection(int a[]) {        for (int i = 0; i < a.length; i++) {            int min = i;            for (int j = i + 1 ;j < a.length; j++) {                if (a[j] < a[min]) {                    min = j;                }            }            swap(a,i,min);        }    }    /*     * 插入排序:如果有序时候，时间复杂度是o(n)     *      * 稳定性，是稳定的     */    public void insertion(int a[]) {        for (int i = 0 ; i < a.length; i++) {            for (int j = i ;j > 0; j--) {                if (a[j] < a[j - 1]) {                    swap(a,j,j - 1);                } else {                    break;                }            }        }    }    /**     * 二分查找插入排序     * @param a     * @return     */    public void binaryInsertion(int a[]) {        for (int i = 0 ; i < a.length; i++) {            int t = a[i];            int index = binnarySearch(a, a[i], i);//找到            for (int j = i; j > index; j--) {                a[j] = a[j - 1];            }            a[index] = t;        }    }    /**     * 二分查找     * @param a     * @param target     */    public int binnarySearch(int a[],int target ,int len) {        int lo = 0;        int hi = len - 1;        while (lo <= hi) {            int mid = (lo + hi) >> 1;            if (a[mid] == target) {                return mid;            } else if (a[mid] < target) {                lo = mid + 1;            } else {                hi = mid - 1;            }        }        return lo;    }    public boolean isSorted(int a[]) {        for (int i = 0 ;i < a.length - 1; i++) {            if (a[i + 1] < a[i]) {                return false;            }        }        return true;    }    /**     * 归并排序，时间复杂度是o(nlogn),是稳定的     * @param a     */    public void mergeSort(int a[]) {        mergeSort(a,0,a.length - 1);    }    public void mergeSort(int a[],int lo,int hi) {        if (lo >= hi) {            return;        }        int mid = (lo + hi) >> 1;        mergeSort(a, lo, mid);        mergeSort(a, mid + 1, hi);        //merge的过程        int temp[] = new int[hi - lo + 1];//用于记录更新的值        for (int i = lo,j = mid + 1, k = 0; k < temp.length;) {            if (i > mid) {                temp[k++] = a[j++];            } else if (j > hi) {                temp[k++] = a[i++];            } else if(a[i] < a[j]) {                temp[k++] = a[i++];            } else {                temp[k++] = a[j++];            }        }        //替换我更新的值        for (int i = 0; i < temp.length; i++) {            a[i + lo] = temp[i];        }    }    /**     * 平均复杂度是o(nlogn)最差是o(n^2)，不稳定     * @param a     */    public void quickSort(int a[]) {        quickSort(a,0, a.length - 1);    }    public void quickSort(int a[],int lo,int hi) {        if (lo < hi) {            int pivot = partion(a,lo,hi);            quickSort(a,lo,pivot - 1);            quickSort(a,pivot + 1,hi);        }    }    //partion的一种方法    /*    public int partion(int a[],int lo,int hi) {        int pvoit = a[hi];        int begin = lo - 1;        for (int i = lo; i < hi;i++) {            if (a[i] < pvoit) {                begin++;                if (begin != i) {                    swap(a, begin, i);                }            }        }        begin++;        swap(a,begin,hi);        return begin;    }    */    //partion的另一种方法    public int partion(int a[],int lo,int hi) {        int pivot = a[hi];        while (lo < hi) {            while (lo < hi && a[lo] < pivot)                lo++;            while (lo < hi && a[hi] > pivot)                hi--;            if (lo < hi)                swap(a,lo,hi);        }        return lo;    }    //堆排序的精髓    public void sink(int a[],int k,int N) {        while (2 * k <= N) {            int j = 2 * k;//孩子结点(2k,2k+1)左右孩子            //找到最大的孩子            if ((j + 1) <= N && less(a,j,j + 1)) {                j++;            }            if (a[k - 1] > a[j - 1]) {//说明已经是堆了                break;            }            exch(a,k,j);            k = j;        }    }    public boolean less(int a[],int x,int y) {        if (a[x - 1] < a[y - 1])//注意我们的index是1，但是数组下标是0            return true;        else            return false;    }    public void exch(int a[],int x,int y) {        int t = a[x - 1];        a[x - 1] = a[y - 1];        a[y - 1] = t;    }    /**     * 堆排序，时间复杂度(nlogn)     * @param a     */    public void heapSort(int a[]) {        int N = a.length;        //构建堆        for (int k = N / 2; k >= 1; k--) {            sink(a,k,N);        }        for (int i = 1;i < N;) {            exch(a,1,N--);//每次都和根结点交换位置            sink(a,1,N);//重新构建堆        }    }    //正常情况    public void test() {        int a[] = {2,3,1,5,4};//      bubble(a);//      selection(a);//      insertion(a);//      binaryInsertion(a);//      mergeSort(a);//      quickSort(a);        heapSort(a);        System.out.println(isSorted(a));        System.out.println(Arrays.toString(a));    }    //就是递增的    public void test1() {        int a[] = {1,2,3,4,5,6};//      bubble(a);//      selection(a);//      insertion(a);//      binaryInsertion(a);//      mergeSort(a);//      quickSort(a);        heapSort(a);        System.out.println(isSorted(a));        System.out.println(Arrays.toString(a));    }    //只有一个值    public void test2() {        int a[] = {1};//      bubble(a);//      selection(a);//      insertion(a);//      binaryInsertion(a);//      mergeSort(a);//      quickSort(a);        heapSort(a);        System.out.println(isSorted(a));        System.out.println(Arrays.toString(a));    }    //两个值    public void test3() {        int a[] = {1,2};//      bubble(a);//      selection(a);//      insertion(a);//      binaryInsertion(a);//      mergeSort(a);//      quickSort(a);        heapSort(a);        System.out.println(isSorted(a));        System.out.println(Arrays.toString(a));    }    /*    public void testBinary1() {        int a [] = {1,2,3,4,5};        int index = binnarySearch(a,5);        System.out.println(index);    }    public void testBinary2() {        int a [] = {1};        int index = binnarySearch(a,1);        System.out.println(index);    }    */    public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        Sorted s = new Sorted();        s.test();        s.test1();        s.test2();        s.test3();//      s.testBinary1();//      s.testBinary2();    }}