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Java程序员必知的8大排序

作者: 来源: 2012-07-10 21:48:07 阅读 我要评论

8种排序之间的关系:


?

1,?直接插入排序

(1)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。

(2)实例

(3)用java实现

  1. ?package?com.njue; ?
  2. ? ?
  3. public?class?insertSort?{ ?
  4. public?insertSort(){ ?
  5. ????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}; ?
  6. ????int?temp=0; ?
  7. ????for(int?i=1;i
  8. ???????int?j=i-1; ?
  9. ???????temp=a[i]; ?
  10. ???????for(;j>=0&&temp
  11. ???????a[j+1]=a[j];???????????????????????//将大于temp的值整体后移一个单位 ?
  12. ???????} ?
  13. ???????a[j+1]=temp; ?
  14. ????} ?
  15. ????for(int?i=0;i
  16. ???????System.out.println(a[i]); ?
  17. } ?
  18. }?

2,希尔排序(最小增量排序)

(1)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。

(2)实例:
?


(3)用java实现

  1. public?class?shellSort?{ ?
  2. public??shellSort(){ ?
  3. ????int?a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100}; ?
  4. ????double?d1=a.length; ?
  5. ????int?temp=0; ?
  6. ????while(true){ ?
  7. ????????d1=?Math.ceil(d1/2); ?
  8. ????????int?d=(int)?d1; ?
  9. ????????for(int?x=0;x
  10. ????????????for(int?i=x+d;i
  11. ????????????????int?j=i-d; ?
  12. ????????????????temp=a[i]; ?
  13. ????????????????for(;j>=0&&temp
  14. ????????????????a[j+d]=a[j]; ?
  15. ????????????????} ?
  16. ????????????????a[j+d]=temp; ?
  17. ????????????} ?
  18. ????????} ?
  19. ????????if(d==1) ?
  20. ????????????break; ?
  21. ????} ?
  22. ????for(int?i=0;i
  23. ????????System.out.println(a[i]); ?
  24. } ?
  25. }?

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。

(2)实例:

(3)用java实现

  1. public?class?selectSort?{ ?
  2. ????public?selectSort(){ ?
  3. ????????int?a[]={1,54,6,3,78,34,12,45}; ?
  4. ????????int?position=0; ?
  5. ????????for(int?i=0;i
  6. ???????????? ?
  7. ????????????int?j=i+1; ?
  8. ????????????position=i; ?
  9. ????????????int?temp=a[i]; ?
  10. ????????????for(;j
  11. ????????????if(a[j]
  12. ????????????????temp=a[j]; ?
  13. ????????????????position=j; ?
  14. ????????????} ?
  15. ????????????} ?
  16. ????????????a[position]=a[i]; ?
  17. ????????????a[i]=temp; ?
  18. ????????} ?
  19. ????????for(int?i=0;i
  20. ????????????System.out.println(a[i]); ?
  21. ????} ?
  22. } ?

4,堆排序

(1)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。

(2)实例:

初始序列:46,79,56,38,40,84

建堆:


?

?

交换,从堆中踢出最大数


?


?

?

依次类推:最后堆中剩余的最后两个结点交换,踢出一个,排序完成。

(3)用java实现

  1. import?java.util.Arrays; ?
  2. ?
  3. public?class?HeapSort?{ ?
  4. ?????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}; ?
  5. ????public??HeapSort(){ ?
  6. ????????heapSort(a); ?
  7. ????} ?
  8. ????public??void?heapSort(int[]?a){ ?
  9. ????????System.out.println("开始排序"); ?
  10. ????????int?arrayLength=a.length; ?
  11. ????????//循环建堆 ?
  12. ????????for(int?i=0;i<>1;i++){ ?
  13. ????????????//建堆 ?
  14. ?
  15. ??????buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i); ?
  16. ????????????//交换堆顶和最后一个元素 ?
  17. ????????????swap(a,0,arrayLength-1-i); ?
  18. ????????????System.out.println(Arrays.toString(a)); ?
  19. ????????} ?
  20. ????} ?
  21. ?
  22. ????private??void?swap(int[]?data,?int?i,?int?j)?{ ?
  23. ????????//?TODO?Auto-generated?method?stub ?
  24. ????????int?tmp=data[i]; ?
  25. ????????data[i]=data[j]; ?
  26. ????????data[j]=tmp; ?
  27. ????} ?
  28. ????//对data数组从0到lastIndex建大顶堆 ?
  29. ????private?void?buildMaxHeap(int[]?data,?int?lastIndex)?{ ?
  30. ????????//?TODO?Auto-generated?method?stub ?
  31. ????????//从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始 ?
  32. ????????for(int?i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){ ?
  33. ????????????//k保存正在判断的节点 ?
  34. ????????????int?k=i; ?
  35. ????????????//如果当前k节点的子节点存在 ?
  36. ????????????while(k*2+1<=lastIndex){ ?
  37. ????????????????//k节点的左子节点的索引 ?
  38. ????????????????int?biggerIndex=2*k+1; ?
  39. ????????????????//如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在 ?
  40. ????????????????if(biggerIndex
  41. ????????????????????//若果右子节点的值较大 ?
  42. ????????????????????if(data[biggerIndex]<>1]){ ?
  43. ????????????????????????//biggerIndex总是记录较大子节点的索引 ?
  44. ????????????????????????biggerIndex++; ?
  45. ????????????????????} ?
  46. ????????????????} ?
  47. ????????????????//如果k节点的值小于其较大的子节点的值 ?
  48. ????????????????if(data[k]
  49. ????????????????????//交换他们 ?
  50. ????????????????????swap(data,k,biggerIndex); ?
  51. ????????????????????//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 ?
  52. ????????????????????k=biggerIndex; ?
  53. ????????????????}else{ ?
  54. ????????????????????break; ?
  55. ????????????????} ?
  56. ????????????}<>"left"???}<>"left">   ?}<>"left"> <>"background-color:?white;?">} ?

5.冒泡排序

(1)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。

(2)实例:


?

?

(3)用java实现

  1. public?class?bubbleSort?{ ?
  2. public??bubbleSort(){ ?
  3. ?????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}; ?
  4. ????int?temp=0; ?
  5. ????for(int?i=0;i<>1;i++){ ?
  6. ????????for(int?j=0;j<>1-i;j++){ ?
  7. ????????if(a[j]>a[j+1]){ ?
  8. ????????????temp=a[j]; ?
  9. ????????????a[j]=a[j+1]; ?
  10. ????????????a[j+1]=temp; ?
  11. ????????} ?
  12. ????????} ?
  13. ????} ?
  14. ????for(int?i=0;i
  15. ????System.out.println(a[i]);??? ?
  16. } ?
  17. } ?
  18. ?

6.快速排序

?

(1)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。

(2)实例:


?

?

(3)用java实现

  1. public?class?quickSort?{ ?
  2. ??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}; ?
  3. public??quickSort(){ ?
  4. ????quick(a); ?
  5. ????for(int?i=0;i
  6. ????????System.out.println(a[i]); ?
  7. } ?
  8. public?int?getMiddle(int[]?list,?int?low,?int?high)?{??? ?
  9. ????????????int?tmp?=?list[low];????//数组的第一个作为中轴??? ?
  10. ????????????while?(low?
  11. ????????????????while?(low?=?tmp)?{??? ?
  12. ?
  13. ??????high--;??? ?
  14. ????????????????}??? ?
  15. ????????????????list[low]?=?list[high];???//比中轴小的记录移到低端??? ?
  16. ????????????????while?(low?
  17. ????????????????????low++;??? ?
  18. ????????????????}??? ?
  19. ????????????????list[high]?=?list[low];???//比中轴大的记录移到高端??? ?
  20. ????????????}??? ?
  21. ???????????list[low]?=?tmp;??????????????//中轴记录到尾??? ?
  22. ????????????return?low;???????????????????//返回中轴的位置??? ?
  23. ????????}?? ?
  24. public?void?_quickSort(int[]?list,?int?low,?int?high)?{??? ?
  25. ????????????if?(low?
  26. ???????????????int?middle?=?getMiddle(list,?low,?high);??//将list数组进行一分为二??? ?
  27. ????????????????_quickSort(list,?low,?middle?-?1);????????//对低字表进行递归排序??? ?
  28. ???????????????_quickSort(list,?middle?+?1,?high);???????//对高字表进行递归排序??? ?
  29. ????????????}??? ?
  30. ????????}? ?
  31. public?void?quick(int[]?a2)?{??? ?
  32. ????????????if?(a2.length?>?0)?{????//查看数组是否为空??? ?
  33. ????????????????_quickSort(a2,?0,?a2.length?-?1);??? ?
  34. ????????}??? ?
  35. ???????}? ?
  36. } ?

7、归并排序

(1)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。

(2)实例:

?

(3)用java实现

  1. import?java.util.Arrays; ?
  2. ?
  3. public?class?mergingSort?{ ?
  4. 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}; ?
  5. public??mergingSort(){ ?
  6. ????sort(a,0,a.length-1); ?
  7. ????for(int?i=0;i
  8. ????????System.out.println(a[i]); ?
  9. } ?
  10. public?void?sort(int[]?data,?int?left,?int?right)?{ ?
  11. ????//?TODO?Auto-generated?method?stub ?
  12. ????if(left
  13. ????????//找出中间索引 ?
  14. ????????int?center=(left+right)/2; ?
  15. ????????//对左边数组进行递归 ?
  16. ????????sort(data,left,center); ?
  17. ????????//对右边数组进行递归 ?
  18. ????????sort(data,center+1,right); ?
  19. ????????//合并 ?
  20. ????????merge(data,left,center,right); ?
  21. ???????? ?
  22. ????} ?
  23. } ?
  24. public?void?merge(int[]?data,?int?left,?int?center,?int?right)?{ ?
  25. ????//?TODO?Auto-generated?method?stub ?
  26. ????int?[]?tmpArr=new?int[data.length]; ?
  27. ????int?mid=center+1; ?
  28. ????//third记录中间数组的索引 ?
  29. ????int?third=left; ?
  30. ????int?tmp=left; ?
  31. ????while(left<=center&&mid<=right){ ?
  32. ?
  33. ???//从两个数组中取出最小的放入中间数组 ?
  34. ????????if(data[left]<=data[mid]){ ?
  35. ????????????tmpArr[third++]=data[left++]; ?
  36. ????????}else{ ?
  37. ????????????tmpArr[third++]=data[mid++]; ?
  38. ????????} ?
  39. ????} ?
  40. ????//剩余部分依次放入中间数组 ?
  41. ????while(mid<=right){ ?
  42. ????????tmpArr[third++]=data[mid++]; ?
  43. ????} ?
  44. ????while(left<=center){ ?
  45. ????????tmpArr[third++]=data[left++]; ?
  46. ????} ?
  47. ????//将中间数组中的内容复制回原数组 ?
  48. ????while(tmp<=right){ ?
  49. ????????data[tmp]=tmpArr[tmp++]; ?
  50. ????} ?
  51. ????System.out.println(Arrays.toString(data)); ?
  52. } ?
  53. ?
  54. } ?

8、基数排序

(1)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。

(2)实例:

?

(3)用java实现

  1. import?java.util.ArrayList; ?
  2. import?java.util.List; ?
  3. ?
  4. public?class?radixSort?{ ?
  5. ????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}; ?
  6. public?radixSort(){ ?
  7. ????sort(a); ?
  8. ????for(int?i=0;i
  9. ????????System.out.println(a[i]); ?
  10. } ?
  11. public??void?sort(int[]?array){??? ?
  12. ??????????????? ?
  13. ????????????//首先确定排序的趟数;??? ?
  14. ????????int?max=array[0];??? ?
  15. ????????for(int?i=1;i
  16. ???????????????if(array[i]>max){??? ?
  17. ???????????????max=array[i];??? ?
  18. ???????????????}??? ?
  19. ????????????}??? ?
  20. ?
  21. ????int?time=0;??? ?
  22. ???????????//判断位数;??? ?
  23. ????????????while(max>0){??? ?
  24. ???????????????max/=10;??? ?
  25. ????????????????time++;??? ?
  26. ????????????}??? ?
  27. ??????????????? ?
  28. ????????//建立10个队列;??? ?
  29. ????????????List?queue=new?ArrayList();??? ?
  30. ????????????for(int?i=0;i<10;i++){??? ?
  31. ????????????????ArrayList?queue1=new?ArrayList();? ?
  32. ????????????????queue.add(queue1);??? ?
  33. ????????}??? ?
  34. ?????????????? ?
  35. ????????????//进行time次分配和收集;??? ?
  36. ????????????for(int?i=0;i
  37. ??????????????????? ?
  38. ????????????????//分配数组元素;??? ?
  39. ???????????????for(int?j=0;j
  40. ????????????????????//得到数字的第time+1位数;? ?
  41. ???????????????????int?x=array[j]%(int)Math.pow(10,?i+1)/(int)Math.pow(10,?i); ?
  42. ???????????????????ArrayList?queue2=queue.get(x); ?
  43. ???????????????????queue2.add(array[j]); ?
  44. ???????????????????queue.set(x,?queue2); ?
  45. ????????????}??? ?
  46. ????????????????int?count=0;//元素计数器;??? ?
  47. ????????????//收集队列元素;??? ?
  48. ????????????????for(int?k=0;k<10;k++){? ?
  49. ????????????????while(queue.get(k).size()>0){ ?
  50. ????????????????????ArrayList?queue3=queue.get(k); ?
  51. ????????????????????????array[count]=queue3.get(0);??? ?
  52. ????????????????????????queue3.remove(0); ?
  53. ????????????????????count++; ?
  54. ??????????????}??? ?
  55. ????????????}??? ?
  56. ??????????}??? ?
  57. ??????????????? ?
  58. ???}?? ?
  59. ?
  60. } ?

原文链接:http://blog.csdn.net/without0815/article/details/7697916

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