JAVA的八种排序

浏览数：20 / 时间：2015年06月08日

1直接插入排序法

（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
初始状态 57 68 59 52
第一步（68>57，不处理）
第二步 57<59<68 插在57之后
第三步 52<57,插在57之前
java实现

public class insertSort {
     public 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++){
            int j=i-1;
            temp=a[i];
            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]);
     }
     public static void main(String[] args) {
          // TODO Auto-generated method stub
      new insertSort();
     }
 }

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2 希尔排序（最小增量排序）

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。
java实现

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]);
     }
      public static void main(String[] args) {
          // TODO Auto-generated method stub
            new shellSort();
     }
 }

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3 简单选择排序

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。
java实现

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]);
     }
      /**
     * @param args
     */
     public static void main(String[] args) {
          // TODO Auto-generated method stub
       new selectSort();
     }
 }

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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。
java实现

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("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 stub
             int 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;
                     }
                 }
             }
         }
    
     public static void main(String[] args) {
          // TODO Auto-generated method stub
       new HeapSort();
     }
 }

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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。
java实现

public class bubbleSort {
/*冒泡排序*/
      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]);  
       }
    
     public static void main(String[] args) {
          // TODO Auto-generated method stub
       new bubbleSort();
     }
 }

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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。
java实现

/*快速排序*/
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]; // 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
     }
      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 void quick(int[] a2) {
          if (a2.length > 0) { // 查看数组是否为空
               _quickSort(a2, 0, a2.length - 1);
          }
     }
      public static void main(String[] args) {
          // TODO Auto-generated method stub
       new quickSort();
     }
 }

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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。
java实现

import java.util.Arrays;
 /*归并排序*/
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 stub
         int [] 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));
     }
     public static void main(String[] args) {
          // TODO Auto-generated method stub
        new mergingSort();
     }
 }

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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。
java实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 /*基数排序*/
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++;
                      }  
                    }  
            }            
           } 
    
     public static void main(String[] args) {
          // TODO Auto-generated method stub
new radixSort();
     }
 }