8种Java排序算法整理

package org.hbz.test;import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import org.junit.Test;/* * Desc:八种排序算法 *  * CSDN:dream361 *  * QQ:2388991230(放心'飞吧) *  * Email:[e-mail] *  * Date:2017年1月22日 *  * */public class SortMethod {/* * 1.直接插入排序 基本思想：在要排序的一组数中，假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排好顺序的， * 现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。 */@Testpublic void insertSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62,99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };int temp = 0;for (int i = 1; i < a.length; i++) {temp = a[i];int j = i - 1;for (; j >= 0 && temp < a[j]; j--) {a[j + 1] = a[j]; // 将大于temp的值整体后移一个单位}a[j + 1] = temp;}for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}/* * 2.希尔排序 基本思想：算法先将要排序的一组数按某个增量d（n/2,n为要排序数的个数）分成若干组，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，然后再用一个较小的增量（d/2）对它进行分组，在每组中再进行直接插入排序。 * 当增量减到1时，进行直接插入排序后，排序完成。 */@Testpublic void shellSort() {int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45, 56, 100 };double d1 = a.length;int temp = 0;while (true) {d1 = Math.ceil(d1 / 2);int d = (int) d1;for (int x = 0; x < d; x++) {for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {int j = i - d;temp = a[i];for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {a[j + d] = a[j];}a[j + d] = temp;}}if (d == 1)break;}for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}/* * 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； * 然后在剩下的数当中再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。 */@Testpublic void selectSort() {int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45 };int position = 0;for (int i = 0; i < a.length; i++) {int j = i + 1;position = i;int temp = a[i];for (; j < a.length; j++) {if (a[j] < temp) {temp = a[j];position = j;}}a[position] = a[i];a[i] = temp;}for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}/* * 4.堆排序 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。 */@Testpublic void heapSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62, 99,98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };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;}}}}/* * 5.冒泡排序 基本思想：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，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，较小的往上冒。即：每当两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。 */@Testpublic void bubbleSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62,99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };int temp = 0;for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {for (int j = 0; j < a.length - 1 - i; j++) {if (a[j] > a[j + 1]) {temp = a[j];a[j] = a[j + 1];a[j + 1] = temp;}}}for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}/* * 6.快速排序 * 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，将待排序列分成两部分,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,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。 */@Testpublic void quickSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62, 99,98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };quick(a);for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}public void quick(int[] a2) {if (a2.length > 0) { // 查看数组是否为空_quickSort(a2, 0, a2.length - 1);}}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 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}/* * 7.归并排序 基本排序：归并（Merge）排序法是将两个（或两个以上）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 。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。 */@Testpublic void mergingSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62, 99,98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };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-generated method 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-generated method 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));}/* * 8.基数排序 基本思想：将所有待比较数值（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，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后,数列就变成一个有序序列。 */@Testpublic void radixSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62, 99,98, 54, 101, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };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++;}}}}}package org.hbz.test;import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import org.junit.Test;/* * Desc:八种排序算法 *  * CSDN:dream361 *  * QQ:2388991230(放心'飞吧) *  * Email:[e-mail] *  * Date:2017年1月22日 *  * */public class SortMethod {/* * 1.直接插入排序 基本思想：在要排序的一组数中，假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排好顺序的， * 现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。 */@Testpublic void insertSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62,99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };int temp = 0;for (int i = 1; i < a.length; i++) {temp = a[i];int j = i - 1;for (; j >= 0 && temp < a[j]; j--) {a[j + 1] = a[j]; // 将大于temp的值整体后移一个单位}a[j + 1] = temp;}for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}/* * 2.希尔排序 基本思想：算法先将要排序的一组数按某个增量d（n/2,n为要排序数的个数）分成若干组，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，然后再用一个较小的增量（d/2）对它进行分组，在每组中再进行直接插入排序。 * 当增量减到1时，进行直接插入排序后，排序完成。 */@Testpublic void shellSort() {int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45, 56, 100 };double d1 = a.length;int temp = 0;while (true) {d1 = Math.ceil(d1 / 2);int d = (int) d1;for (int x = 0; x < d; x++) {for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {int j = i - d;temp = a[i];for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {a[j + d] = a[j];}a[j + d] = temp;}}if (d == 1)break;}for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}/* * 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； * 然后在剩下的数当中再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。 */@Testpublic void selectSort() {int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45 };int position = 0;for (int i = 0; i < a.length; i++) {int j = i + 1;position = i;int temp = a[i];for (; j < a.length; j++) {if (a[j] < temp) {temp = a[j];position = j;}}a[position] = a[i];a[i] = temp;}for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}/* * 4.堆排序 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。 */@Testpublic void heapSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62, 99,98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };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;}}}}/* * 5.冒泡排序 基本思想：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，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，较小的往上冒。即：每当两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。 */@Testpublic void bubbleSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62,99, 98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };int temp = 0;for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {for (int j = 0; j < a.length - 1 - i; j++) {if (a[j] > a[j + 1]) {temp = a[j];a[j] = a[j + 1];a[j + 1] = temp;}}}for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}/* * 6.快速排序 * 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，将待排序列分成两部分,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,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。 */@Testpublic void quickSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62, 99,98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };quick(a);for (int i = 0; i < a.length; i++)System.out.println(a[i]);}public void quick(int[] a2) {if (a2.length > 0) { // 查看数组是否为空_quickSort(a2, 0, a2.length - 1);}}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 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}/* * 7.归并排序 基本排序：归并（Merge）排序法是将两个（或两个以上）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 。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。 */@Testpublic void mergingSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62, 99,98, 54, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };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-generated method 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-generated method 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));}/* * 8.基数排序 基本思想：将所有待比较数值（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，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后,数列就变成一个有序序列。 */@Testpublic void radixSort() {int a[] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 78, 34, 12, 64, 5, 4, 62, 99,98, 54, 101, 56, 17, 18, 23, 34, 15, 35, 25, 53, 51 };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++;}}}}}