Java程序员必须掌握的8大排序算法

(点击上方   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

7package   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

publicclassshellSort{publicshellSort(){inta[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,};doubled1=a.length;inttemp=0;while(true){d1=Math.ceil(d1/2);intd=(int)d1;for(intx=0;xd;x++){for(inti=x+d;ia.length;i+=d){intj=i-d;temp=a[i];for(;j=0tempa[j];j-=d){a[j+d]=a[j];}a[j+d]=temp;}}if(d==1)break;}for(inti=0;ia.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。

  (2)实例:

  (3)用java实现

publicclassselectSort{publicselectSort(){inta[]={1,54,6,3,78,34,12,45};intposition=0;for(inti=0;ia.length;i++){intj=i+1;position=i;inttemp=a[i];for(;ja.length;j++){if(a[j]temp){temp=a[j];position=j;}}a[position]=a[i];a[i]=temp;}for(inti=0;ia.length;i++)System.out.println(a[i]);}}

  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

2627282importjava.util.Arrays;publicclassHeapSort{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};publicHeapSort(){heapSort(a);}publicvoidheapSort(int[]a){System.out.println(开始排序);intarrayLength=a.length;//循环建堆for(inti=0;iarrayLength-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));}}privatevoidswap(int[]data,inti,intj){//TODOAuto-generatedmethodstubinttmp=data[i];data[i]=data[j];data[j]=tmp;}//对data数组从0到lastIndex建大顶堆privatevoidbuildMaxHeap(int[]data,intlastIndex){//TODOAuto-generatedmethodstub//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intk=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intbiggerIndex=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(biggerIndexlastIndex){//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

  (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

7publicclassbubbleSort{publicbubbleSort(){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};inttemp=0;for(inti=0;ia.length-1;i++){for(intj=0;ja.length-1-i;j++){if(a[j]a[j+1]){temp=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=temp;}}}for(inti=0;ia.length;i++)System.out.println(a[i]);}}

  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

26272825publicclassquickSort{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};publicquickSort(){quick(a);for(inti=0;ia.length;i++)System.out.println(a[i]);}publicintgetMiddle(int[]list,intlow,inthigh){inttmp=list[low];//数组的第一个作为中轴while(lowhigh){while(lowhighlist[high]=tmp){high--;}list[low]=list[high];//比中轴小的记录移到低端while(lowhighlist[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returnlow;//返回中轴的位置}publicvoid_quickSort(int[]list,intlow,inthigh){if(lowhigh){intmiddle=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}}publicvoidquick(int[]a2){if(a2.length0){//查看数组是否为空_quickSort(a2,0,a2.length-1);}}}

  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

2627282importjava.util.Arrays;publicclassmergingSort{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};publicmergingSort(){sort(a,0,a.length-1);for(inti=0;ia.length;i++)System.out.println(a[i]);}publicvoidsort(int[]data,intleft,intright){//TODOAuto-generatedmethodstubif(leftright){//找出中间索引intcenter=(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);}}publicvoidmerge(int[]data,intleft,intcenter,intright){//TODOAuto-generatedmethodstubint[]tmpArr=newint[data.length];intmid=center+1;//third记录中间数组的索引intthird=left;inttmp=left;while(left=centermid=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

  (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

26272825152importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;publicclassradixSort{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};publicradixSort(){sort(a);for(inti=0;ia.length;i++)System.out.println(a[i]);}publicvoidsort(int[]array){//首先确定排序的趟数;intmax=array[0];for(inti=1;iarray.length;i++){if(array[i]max){max=array[i];}}inttime=0;//判断位数;while(max0){max/=10;time++;}//建立10个队列;ListArrayListqueue=newArrayListArrayList();for(inti=0;i10;i++){ArrayListIntegerqueue1=newArrayListInteger();queue.add(queue1);}//进行time次分配和收集;for(inti=0;itime;i++){//分配数组元素;for(intj=0;jarray.length;j++){//得到数字的第time+1位数;intx=array[j]%(int)Math.pow(10,i+1)/(int)Math.pow(10,i);ArrayListIntegerqueue2=queue.get(x);queue2.add(array[j]);queue.set(x,queue2);}intcount=0;//元素计数器;//收集队列元素;for(intk=0;k10;k++){while(queue.get(k).size()0){ArrayListIntegerqueue3=queue.get(k);array[count]=queue3.get(0);queue3.remove(0);count++;}}}}}

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