Java排序算法总结与实现

排序算法在面试中经常会遇到，也是基础，先整理并用Java实现了几个经典排序算法，包括冒泡排序，插入排序，选择排序，后面补上希尔排序、归并排序，快速排序、堆排序。希望能帮助到有需要的同学。

1 冒泡排序法

冒泡排序的原理非常简单，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。

步骤：

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
对第0个到第n-1个数据做同样的工作。这时，最大的数就“浮”到了数组最后的位置上。
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。
代码实现：

import java.util.*;class BubbleSort{    public static void main(String [] args){        Random random = new Random();        int [] arr = new int[9];        int temp;        for(int i=0;i<arr.length;i++){            arr[i]=random.nextInt(101); //生成0-100随机数放入数组        }        for (int i=0; i<arr.length; i++) {            for(int j=1;j<arr.length-i;j++){                if(arr[j]<arr[j-1]){                    //利用异或交换两个变量的值                    arr[j]=arr[j]^arr[j-1];                    arr[j-1]=arr[j-1]^arr[j];                    arr[j]=arr[j]^arr[j-1];                }            }        }        for (int i=0; i<arr.length; i++) {            System.out.println(arr[i]);        }    }}

2 插入排序法

插入排序的工作原理是，对于每个未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。

步骤：

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
如果被扫描的元素（已排序）大于新元素，将该元素后移一位
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
代码实现：

import java.util.*;class InsertSortMethod{    public static void main(String [] args){        Random random = new Random();        int [] arr = new int[10];        int temp;        for(int i=0;i<arr.length;i++){            arr[i]=random.nextInt(101);        }        for(int i=1;i<arr.length;i++){            int j=i;            temp=arr[i];            while(j>0 && temp<arr[j-1]){                arr[j]=arr[j-1];    //上面的数覆盖下面的数                j--;            }            arr[j]=temp;    //插入数据        }        for(int i=0;i<arr.length;i++){            System.out.println(arr[i]+"\t");        }    }}

3 选择排序法

选择排序无疑是最简单直观的排序。它的工作原理如下。

步骤：

在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置。
再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。
以此类推，直到所有元素均排序完毕。
代码实现：

import java.util.*;class SelectionSort{    public static void main(String [] args){        Random random = new Random();        int [] arr = new int[9];        for (int i=0; i<arr.length; i++) {            arr[i]=random.nextInt(101);        }        for (int i=0; i<arr.length; i++) {            int min=i;            for (int j=i+1; j<arr.length; j++) {                if(arr[min]>arr[j]){                    min=j;                }            }            if(min!=i){                arr[min]=arr[min]^arr[i];                arr[i]=arr[i]^arr[min];                arr[min]=arr[min]^arr[i];            }        }        for (int i=0; i<arr.length; i++) {            System.out.println(arr[i]);        }    }}

注：本文所有源代码已共享到GitHub（https://github.com/huyida/Algorithm/tree/master/Sort/Java）。