java程序員必知的8大排序

jopen 12年前發布 | 72K 次閱讀 排序 Java開發

8種排序之間的關系:

1, 直接插入排序

   (1)基本思想:在要排序的一組數中,假設前面(n-1)[n>=2] 個數已經是排

好順序的,現在要把第n個數插到前面的有序數中,使得這n個數

也是排好順序的。如此反復循環,直到全部排好順序。

 (2)實例

(3)用java實現

 package com.njue;

public class insertSort { public insertSort(){ inta[]={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++){ int j=i-1; temp=a[i]; for(;j>=0&&temp<a[j];j--){ a[j+1]=a[j]; //將大于temp的值整體后移一個單位 } a[j+1]=temp; } for(int i=0;i<a.length;i++) System.out.println(a[i]); } }</pre>

2,           希爾排序(最小增量排序)

(1)基本思想:算法先將要排序的一組數按某個增量d(n/2,n為要排序數的個數)分成若干組,每組中記錄的下標相差d.對每組中全部元素進行直接插入排序,然后再用一個較小的增量(d/2)對它進行分組,在每組中再進行直接插入排序。當增量減到1時,進行直接插入排序后,排序完成。

(2)實例:


(3)用java實現

public class shellSort {
public  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.簡單選擇排序

(1)基本思想:在要排序的一組數中,選出最小的一個數與第一個位置的數交換;

然后在剩下的數當中再找最小的與第二個位置的數交換,如此循環到倒數第二個數和最后一個數比較為止。

(2)實例:

 

(3)用java實現

public class selectSort {
    public 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]);
}

}</pre>

4,      堆排序

(1)基本思想:堆排序是一種樹形選擇排序,是對直接選擇排序的有效改進。

堆的定義如下:具有n個元素的序列(h1,h2,...,hn),當且僅當滿足(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1)(i=1,2,...,n/2)時稱之為堆。在這里只討論滿足前者條件的堆。由堆的定義可以看出,堆頂元素(即第一個元素)必為最大項(大頂堆)。完全二叉樹可以很直觀地表示堆的結構。堆頂為根,其它為左子樹、右子樹。初始時把要排序的數的序列看作是一棵順序存儲的二叉樹,調整它們的存儲序,使之成為一個堆,這時堆的根節點的數最大。然后將根節點與堆的最后一個節點交換。然后對前面(n-1)個數重新調整使之成為堆。依此類推,直到只有兩個節點的堆,并對它們作交換,最后得到有n個節點的有序序列。從算法描述來看,堆排序需要兩個過程,一是建立堆,二是堆頂與堆的最后一個元素交換位置。所以堆排序有兩個函數組成。一是建堆的滲透函數,二是反復調用滲透函數實現排序的函數。

(2)實例:

初始序列:46,79,56,38,40,84

建堆:


交換,從堆中踢出最大數

依次類推:最后堆中剩余的最后兩個結點交換,踢出一個,排序完成。

(3)用java實現

import java.util.Arrays;

public class 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}; public HeapSort(){ heapSort(a); } public void heapSort(int[] a){ System.out.println("開始排序"); int arrayLength=a.length; //循環建堆 for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){ //建堆

  buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
        //交換堆頂和最后一個元素
        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 stub
    int tmp=data[i];
    data[i]=data[j];
    data[j]=tmp;
}
//對data數組從0到lastIndex建大頂堆
private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
    // TODO Auto-generated method stub
    //從lastIndex處節點(最后一個節點)的父節點開始
    for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
        //k保存正在判斷的節點
        int k=i;
        //如果當前k節點的子節點存在
        while(k*2+1<=lastIndex){
            //k節點的左子節點的索引
            int biggerIndex=2*k+1;
            //如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k節點的右子節點存在
            if(biggerIndex<lastIndex){
                //若果右子節點的值較大
                if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
                    //biggerIndex總是記錄較大子節點的索引
                    biggerIndex++;
                }
            }
            //如果k節點的值小于其較大的子節點的值
            if(data[k]<data[biggerIndex]){
                //交換他們
                swap(data,k,biggerIndex);
                //將biggerIndex賦予k,開始while循環的下一次循環,重新保證k節點的值大于其左右子節點的值
                k=biggerIndex;
            }else{
                break;
            }
        }<p align="left"> <span>   </span>}</p>

    }

 }

</pre>

5.冒泡排序

(1)基本思想:在要排序的一組數中,對當前還未排好序的范圍內的全部數,自上而下對相鄰的兩個數依次進行比較和調整,讓較大的數往下沉,較小的往上冒。即:每當兩相鄰的數比較后發現它們的排序與排序要求相反時,就將它們互換。

(2)實例:


(3)用java實現

public class bubbleSort {
public  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

(1)基本思想:選擇一個基準元素,通常選擇第一個元素或者最后一個元素,通過一趟掃描,將待排序列分成兩部分,一部分比基準元素小,一部分大于等于基準元素,此時基準元素在其排好序后的正確位置,然后再用同樣的方法遞歸地排序劃分的兩部分。

(2)實例:

(3)用java實現

public class 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};
public  quickSort(){
    quick(a);
    for(int i=0;i<a.length;i++)
        System.out.println(a[i]);
}
public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {
int tmp = list[low]; //數組的第一個作為中軸
while (low < high) {
while (low < high && list[high] >= tmp) {

  high--;   
            }   
            list[low] = list[high];   //比中軸小的記錄移到低端   
            while (low < high && list[low] <= tmp) {   
                low++;   
            }   
            list[high] = list[low];   //比中軸大的記錄移到高端   
        }   
       list[low] = tmp;              //中軸記錄到尾   
        return low;                   //返回中軸的位置   
    }  

public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {
if (low < high) {
int middle = getMiddle(list, low, high); //將list數組進行一分為二
_quickSort(list, low, middle - 1); //對低字表進行遞歸排序
_quickSort(list, middle + 1, high); //對高字表進行遞歸排序
}
} public void quick(int[] a2) {
if (a2.length > 0) { //查看數組是否為空
_quickSort(a2, 0, a2.length - 1);
}
} }</pre>

7、歸并排序

(1)基本排序:歸并(Merge)排序法是將兩個(或兩個以上)有序表合并成一個新的有序表,即把待排序序列分為若干個子序列,每個子序列是有序的。然后再把有序子序列合并為整體有序序列。

(2)實例:


(3)用java實現


import java.util.Arrays;

public class 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}; public mergingSort(){ 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 stub if(left<right){ //找出中間索引 int center=(left+right)/2; //對左邊數組進行遞歸 sort(data,left,center); //對右邊數組進行遞歸 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 stub int [] tmpArr=new int[data.length]; int mid=center+1; //third記錄中間數組的索引 int third=left; int tmp=left; while(left<=center&&mid<=right){

//從兩個數組中取出最小的放入中間數組 if(data[left]<=data[mid]){ tmpArr[third++]=data[left++]; }else{ tmpArr[third++]=data[mid++]; } } //剩余部分依次放入中間數組 while(mid<=right){ tmpArr[third++]=data[mid++]; } while(left<=center){ tmpArr[third++]=data[left++]; } //將中間數組中的內容復制回原數組 while(tmp<=right){ data[tmp]=tmpArr[tmp++]; } System.out.println(Arrays.toString(data)); }

}</pre>

8、基數排序

(1)基本思想:將所有待比較數值(正整數)統一為同樣的數位長度,數位較短的數前面補零。然后,從最低位開始,依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以后,數列就變成一個有序序列。

(2)實例:



(3)用java實現

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class 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}; public radixSort(){ sort(a); for(int i=0;i<a.length;i++) System.out.println(a[i]); } public void sort(int[] array){

        //首先確定排序的趟數;   
    int max=array[0];   
    for(int i=1;i<array.length;i++){   
           if(array[i]>max){   
           max=array[i];   
           }   
        }   

int time=0;   
       //判斷位數;   
        while(max>0){   
           max/=10;   
            time++;   
        }   

    //建立10個隊列;   
        List<ArrayList> queue=new ArrayList<ArrayList>();   
        for(int i=0;i<10;i++){   
            ArrayList<Integer> queue1=new ArrayList<Integer>(); 
            queue.add(queue1);   
    }   

        //進行time次分配和收集;   
        for(int i=0;i<time;i++){   

            //分配數組元素;   
           for(int j=0;j<array.length;j++){   
                //得到數字的第time+1位數; 
               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;//元素計數器;   
        //收集隊列元素;   
            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++;
          }   
        }   
      }   

}

}</pre>

轉自:http://blog.csdn.net/without0815/article/details/7697916

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