java实现八大排序

1.直接插入排序经常碰到这样一类排序问题：把新的数据插入到已经排好的数据列中。将第一个数和第二个数排序，然后构成一个有序序列将第三个数插入进去，构成一个新的有序序列。对第四个数、第五个数……直到最后一个数，重复第二步。

public void insertSort(int[] a){

intlength=a.length;//数组长度，将这个提取出来是为了提高速度。

  int insertNum;//要插入的数 

for(int i=1;i<length;i++){//插入的次数

insertNum=a[i];//要插入的数

 int j=i-1;//已经排序好的序列元素个数

 while(j>=0&&a[j]>insertNum){//序列从后到前循环，将大于insertNum的数向后移动一格

a[j+1]=a[j];//元素移动一格

 j--;

  } 

a[j+1]=insertNum;//将需要插入的数放在要插入的位置。

 }

 }

2.希尔排序对于直接插入排序问题，数据量巨大时。将数的个数设为n，取奇数k=n/2，将下标差值为k的书分为一组，构成有序序列。再取k=k/2 ，将下标差值为k的书分为一组，构成有序序列。重复第二步，直到k=1执行简单插入排序。

public void sheelSort(int[] a){

int d =a.length; 

while (d!=0) { 

d=d/2;

 for (int x = 0; x < d; x++) {//分的组数 

for (inti = x + d; i < a.length; i += d) {//组中的元素，从第二个数开始

 int j =i - d;//j为有序序列最后一位的位数 

int temp = a[i];//要插入的元素 

for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//从后往前遍历。

  a[j +d] = a[j];//向后移动d位 } a[j + d] = temp;

 } 

} 

}

 }

3.简单选择排序常用于取序列中最大最小的几个数时。(如果每次比较都交换，那么就是交换排序；如果每次比较完一个循环再交换，就是简单选择排序。)遍历整个序列，将最小的数放在最前面。遍历剩下的序列，将最小的数放在最前面。重复第二步，直到只剩下一个数。

public void selectSort(int[] a) {

 intlength = a.length; 

for (int i = 0; i < length; i++) {//循环次数

 int key= a[i]; 

int position=i;

 for (int j = i + 1; j < length; j++) {//选出最小的值和位置

 if(a[j] < key) { 

key = a[j]; 

position = j;

 } 

} 

a[position]=a[i];//交换位置

a[i]=key; 

} 

}

4.堆排序对简单选择排序的优化。将序列构建成大顶堆。将根节点与最后一个节点交换，然后断开最后一个节点。重复第一、二步，直到所有节点断开。

public void heapSort(int[] a){

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, inti, int j) {

 int 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, intlastIndex) { //从lastIndex处节点（最后一个节点）的父节点开始

  for(inti=(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;

}

 }

 } 

}

5.冒泡排序一般不用。将序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。将剩余序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。重复第二步，直到只剩下一个数。如何写成代码：设置循环次数。设置开始比较的位数，和结束的位数。两两比较，将最小的放到前面去。重复2、3步，直到循环次数完毕。

public void bubbleSort(int[] a){ 

intlength=a.length; 

int temp; 

for(int i=0;i<a.length;i++){

 for(intj=0;j<a.length-i-1;j++){

  if(a[j]>a[j+1]){ 

temp=a[j];

 a[j]=a[j+1];

a[j+1]=temp;

 } 

}

 } 

}

6.快速排序要求时间最快时。选择第一个数为p，小于p的数放在左边，大于p的数放在右边。递归的将p左边和右边的数都按照第一步进行，直到不能递归。

public static void quickSort(int[] numbers,int start, int end) {

  if (start <end) { 

  int base = numbers[start]; // 选定的基准值（第一个数值作为基准值）

  int temp; // 记录临时中间值

  int i = start, j = end; 

 do { 

while ((numbers[i] < base) && (i < end))

  i++; 

while ((numbers[j] > base) && (j > start)) 

 j--;

 if (i <= j) {

  temp =numbers[i];  

numbers[i] = numbers[j];  

numbers[j] = temp; 

 i++;

 j--; 

 } 

 }

 while (i <= j); 

 if (start < j)  

quickSort(numbers, start, j); 

 if (end > i)  

quickSort(numbers, i, end); 

 }

 }

7.归并排序速度仅次于快排，内存少的时候使用，可以进行并行计算的时候使用。选择相邻两个数组成一个有序序列。选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。重复第二步，直到全部组成一个有序序列。

public static void mergeSort(int[] numbers,int left, int right) { 

 int t = 1;// 每组元素个数

  int size = right - left + 1; 

 while (t < size) {

  int s = t;// 本次循环每组元素个数 

 t = 2 * s;

 int i = left;

  while (i + (t - 1)< size) {

  merge(numbers, i, i + (s -1), i + (t - 1));

  i += t;

  }

  if(i + (s - 1) < right)  

merge(numbers,i, i + (s - 1), right); 

 } 

}

 privatestatic void merge(int[] data, int p, int q, int r) {

  int[] B = new int[data.length]; 

 int s = p; int t = q + 1;

  int k = p;  

while (s <= q && t <= r) { 

 if (data[s] <= data[t]) { 

 B[k] = data[s];  

s++; 

 }else {

  B[k] = data[t]; 

 t++; 

} 

 k++;  

} 

 if(s == q + 1)  

B[k++] = data[t++]; 

 else B[k++] = data[s++]; 

 for (int i =p; i <= r; i++)  

data[i] = B[i];

 }

8.基数排序用于大量数，很长的数进行排序时。将所有的数的个位数取出，按照个位数进行排序，构成一个序列。将新构成的所有的数的十位数取出，按照十位数进行排序，构成一个序列。

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++; 

} 

} 

} 

}