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    常用Java排序算法详解

    高洛峰高洛峰2017-01-18 16:59:28原创942
    一、选择排序(SelectSort)

    基本原理:对于给定的一组记录,经过第一轮比较后得到最小的记录,然后将该记录与第一个记录的位置进行交换;接着对不包括第一个记录以外的其他记录进行第二次比较,得到最小的记录并与第二个记录进行位置交换;重复该过程,直到进行比较的记录只有一个为止。

    public class SelectSort {
     public static void selectSort(int[] array) {
     int i;
     int j;
     int temp;
     int flag;
     for (i = 0; i < array.length; i++) {
     temp = array[i];
     flag = i;
     for (j = i + 1; j < array.length; j++) {
     if (array[j] < temp) {
      temp = array[j];
      flag = j;
     }
     }
     if (flag != i) {
     array[flag] = array[i];
     array[i] = temp;
     }
     }
     }
     public static void main(String[] args) {
     int[] a = { 5, 1, 9, 6, 7, 2, 8, 4, 3 };
     selectSort(a);
     for (int i = 0; i < a.length; i++) {
     System.out.print(a[i] + " ");
     }
     }
    }

    二、插入排序(InsertSort)

    基本原理:对于给定的一组数据,初始时假设第一个记录自成一个有序序列,其余记录为无序序列。接着从第二个记录开始,按照记录的大小依次将当前处理的记录插入到其之前的有序序列中,直至最后一个记录插入到有序序列中为止。

    public class InsertSort {
     public static void insertSort(int[] a) {
     if (a != null) {
     for (int i = 1; i < a.length; i++) {
     int temp = a[i];
     int j = i;
     if (a[j - 1] > temp) {
      while (j >= 1 && a[j - 1] > temp) {
      a[j] = a[j - 1];
      j--;
      }
     }
     a[j] = temp;
     }
     }
     }
     public static void main(String[] args) {
     int[] a = { 5, 1, 7, 2, 8, 4, 3, 9, 6 };
     // int[] a =null;
     insertSort(a);
     for (int i = 0; i < a.length; i++) {
     System.out.print(a[i] + " ");
     }
     }
    }

    三、冒泡排序(BubbleSort)

    基本原理:对于给定的n个记录,从第一个记录开始依次对相邻的两个记录进行比较,当前面的记录大于后面的记录时,交换位置,进行一轮比较和换位后,n个记录中的最大记录将位于第n位;然后对前(n-1)个记录进行第二轮比较;重复该过程直到进行比较的记录只剩下一个为止。

    public class BubbleSort {
     public static void bubbleSort(int array[]) {
     int temp = 0;
     int n = array.length;
     for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
     for (int j = 0; j < i; j++) {
     if (array[j] > array[j + 1]) {
      temp = array[j];
      array[j] = array[j + 1];
      array[j + 1] = temp;
     }
     }
     }
     }
     public static void main(String[] args) {
     int a[] = { 45, 1, 21, 17, 69, 99, 32 };
     bubbleSort(a);
     for (int i = 0; i < a.length; i++) {
     System.out.print(a[i] + " ");
     }
     }
    }

    四、归并排序(MergeSort)

    基本原理:利用递归与分治技术将数据序列划分成为越来越小的半子表,再对半子表排序,最后再用递归方法将排好序的半子表合并成为越来越大的有序序列。对于给定的一组记录(假设共有n个记录),首先将每两个相邻的长度为1的子序列进行归并,得到n/2(向上取整)个长度为2或1的有序子序列,再将其两两归并,反复执行此过程,直到得到一个有序序列。

    public class MergeSort {
     public static void merge(int array[], int p, int q, int r) {
     int i, j, k, n1, n2;
     n1 = q - p + 1;
     n2 = r - q;
     int[] L = new int[n1];
     int[] R = new int[n2];
     for (i = 0, k = p; i < n1; i++, k++)
     L[i] = array[k];
     for (i = 0, k = q + 1; i < n2; i++, k++)
     R[i] = array[k];
     for (k = p, i = 0, j = 0; i < n1 && j < n2; k++) {
     if (L[i] > R[j]) {
     array[k] = L[i];
     i++;
     } else {
     array[k] = R[j];
     j++;
     }
     }
     if (i < n1) {
     for (j = i; j < n1; j++, k++)
     array[k] = L[j];
     }
     if (j < n2) {
     for (i = j; i < n2; i++, k++) {
     array[k] = R[i];
     }
     }
     }
     public static void mergeSort(int array[], int p, int r) {
     if (p < r) {
     int q = (p + r) / 2;
     mergeSort(array, p, q);
     mergeSort(array, q + 1, r);
     merge(array, p, q, r);
     }
     }
     public static void main(String[] args) {
     int a[] = { 5, 4, 9, 8, 7, 6, 0, 1, 3, 2 };
     mergeSort(a, 0, a.length - 1);
     for (int j = 0; j < a.length; j++) {
     System.out.print(a[j] + " ");
     }
     }
    }

    五、快速排序(QuickSort)

    基本原理:对于一组给定的记录,通过一趟排序后,将原序列分为两部分,其中前一部分的所有记录均比后一部分的所有记录小,然后再依次对前后两部分的记录进行快速排序,递归该过程,直到序列中的所有记录均有序为止。

    public class QuickSort {
     public static void sort(int array[], int low, int high) {
     int i, j;
     int index;
     if (low >= high)
     return;
     i = low;
     j = high;
     index = array[i];
     while (i < j) {
     while (i < j && index <= array[j])
     j--;
     if (i < j)
     array[i++] = array[j];
     while (i < j && index > array[i])
     i++;
     if (i < j)
     array[j--] = array[i];
     }
     array[i] = index;
     sort(array, low, i - 1);
     sort(array, i + 1, high);
     }
     public static void quickSort(int array[]) {
     sort(array, 0, array.length - 1);
     }
     public static void main(String[] args) {
     int a[] = { 5, 8, 4, 6, 7, 1, 3, 9, 2 };
     quickSort(a);
     for (int i = 0; i < a.length; i++) {
     System.out.print(a[i] + " ");
     }
     }
    }

    六、希尔排序(ShellSort)

    基本原理:先将待排序的数组元素分成多个子序列,使得每个子序列的元素个数相对减少,然后对各个子序列分别进行直接插入排序,待整个待排序序列"基本有序后",最后再对所有元素进行一次直接插入排序。

    public class ShellSort {
     public static void shellSort(int[] a) {
     int len = a.length;
     int i, j;
     int h;
     int temp;
     for (h = len / 2; h > 0; h = h / 2) {
     for (i = h; i < len; i++) {
     temp = a[i];
     for (j = i - h; j >= 0; j -= h) {
      if (temp < a[j]) {
      a[j + h] = a[j];
      } else
      break;
     }
     a[j + h] = temp;
     }
     }
     }
     public static void main(String[] args) {
     int a[] = { 5, 4, 9, 8, 7, 6, 0, 1, 3, 2 };
     shellSort(a);
     for (int j = 0; j < a.length; j++) {
     System.out.print(a[j] + " ");
     }
     }
    }

    七、最小堆排序(MinHeapSort)

    基本原理:对于给定的n个记录,初始时把这些记录看作一颗顺序存储的二叉树,然后将其调整为一个小顶堆,然后将堆的最后一个元素与堆顶元素进行交换后,堆的最后一个元素即为最小记录;接着讲前(n-1)个元素重新调整为一个小顶堆,再将堆顶元素与当前堆的最后一个元素进行交换后得到次小的记录,重复该过程直到调整的堆中只剩一个元素时为止,该元素即为最大记录,此时可得到一个有序序列。

    public class MinHeapSort {
     public static void adjustMinHeap(int[] a, int pos, int len) {
     int temp;
     int child;
     for (temp = a[pos]; 2 * pos + 1 <= len; pos = child) {
     child = 2 * pos + 1;
     if (child < len && a[child] > a[child + 1])
     child++;
     if (a[child] < temp)
     a[pos] = a[child];
     else
     break;
     }
     a[pos] = temp;
     }
     public static void myMinHeapSort(int[] array) {
     int i;
     int len = array.length;
     for (i = len / 2 - 1; i >= 0; i--) {
     adjustMinHeap(array, i, len - 1);
     }
     for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
     int tmp = array[0];
     array[0] = array[i];
     array[i] = tmp;
     adjustMinHeap(array, 0, i - 1);
     }
     }
     public static void main(String[] args) {
     int[] a = { 5, 4, 9, 8, 7, 6, 0, 1, 3, 2 };
     myMinHeapSort(a);
     for (int i = 0; i < a.length; i++) {
     System.out.print(a[i] + " ");
     }
     }
    }

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