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java程序員必知的8大排序

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

01
package com.njue;

02
  
03
public class insertSort {

04
public insertSort(){

05
    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};

06
    int temp=0;

07
    for(int i=1;i<a.length;i++){

08
       int j=i-1;

09
       temp=a[i];

10
       for(;j>=0&&temp<a[j];j--){

11
       a[j+1]=a[j];                       //將大于temp的值整體后移一個單位

12
       }

13
       a[j+1]=temp;

14
    }

15
    for(int i=0;i<a.length;i++)

16
       System.out.println(a[i]);

17
}

18
}

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

01
public class shellSort {

02
public  shellSort(){

03
    int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};

04
    double d1=a.length;

05
    int temp=0;

06
    while(true){

07
        d1= Math.ceil(d1/2);

08
        int d=(int) d1;

09
        for(int x=0;x<d;x++){

10
            for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){

11
                int j=i-d;

12
                temp=a[i];

13
                for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){

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<a.length;i++)

23
        System.out.println(a[i]);

24
}

25
}

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

01
public class selectSort {

02
    public selectSort(){

03
        int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};

04
        int position=0;

05
        for(int i=0;i<a.length;i++){

06
             
07
            int j=i+1;

08
            position=i;

09
            int temp=a[i];

10
            for(;j<a.length;j++){

11
            if(a[j]<temp){

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<a.length;i++)

20
            System.out.println(a[i]);

21
    }

22
}

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

01
import java.util.Arrays;

02
 
03
public class HeapSort {

04
     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};

05
    public  HeapSort(){

06
        heapSort(a);

07
    }

08
    public  void heapSort(int[] a){

09
        System.out.println("開始排序");

10
        int arrayLength=a.length;

11
        //循環建堆

12
        for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){

13
            //建堆

14
 
15
      buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);

16
            //交換堆頂和最后一個元素

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
    //對data數組從0到lastIndex建大頂堆

29
    private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {

30
        // TODO Auto-generated method stub

31
        //從lastIndex處節點（最后一個節點）的父節點開始

32
        for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){

33
            //k保存正在判斷的節點

34
            int k=i;

35
            //如果當前k節點的子節點存在

36
            while(k*2+1<=lastIndex){

37
                //k節點的左子節點的索引

38
                int biggerIndex=2*k+1;

39
                //如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k節點的右子節點存在

40
                if(biggerIndex<lastIndex){

41
                    //若果右子節點的值較大

42
                    if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){

43
                        //biggerIndex總是記錄較大子節點的索引

44
                        biggerIndex++;

45
                    }

46
                }

47
                //如果k節點的值小于其較大的子節點的值

48
                if(data[k]<data[biggerIndex]){

49
                    //交換他們

50
                    swap(data,k,biggerIndex);

51
                    //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

52
                    k=biggerIndex;

53
                }else{

54
                    break;

55
                }

56
            }<p align="left"> <span>   </span>}</p>

57
<p align="left">    }</p>

58
<p align="left"> <span style="background-color:white;">}</span></p>

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

01
public class bubbleSort {

02
public  bubbleSort(){

03
     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};

04
    int temp=0;

05
    for(int i=0;i<a.length-1;i++){

06
        for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){

07
        if(a[j]>a[j+1]){

08
            temp=a[j];

09
            a[j]=a[j+1];

10
            a[j+1]=temp;

11
        }

12
        }

13
    }

14
    for(int i=0;i<a.length;i++)

15
    System.out.println(a[i]);   

16
}

17
}

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

01
public class quickSort {

02
  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};

03
public  quickSort(){

04
    quick(a);

05
    for(int i=0;i<a.length;i++)

06
        System.out.println(a[i]);

07
}

08
public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {   

09
            int tmp = list[low];    //數組的第一個作為中軸   

10
            while (low < high) {   

11
                while (low < high && list[high] >= tmp) {   

12
 
13
      high--;   

14
                }   

15
                list[low] = list[high];   //比中軸小的記錄移到低端   

16
                while (low < high && list[low] <= tmp) {   

17
                    low++;   

18
                }   

19
                list[high] = list[low];   //比中軸大的記錄移到高端   

20
            }   

21
           list[low] = tmp;              //中軸記錄到尾   

22
            return low;                   //返回中軸的位置   

23
        }  

24
public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {   

25
            if (low < high) {   

26
               int middle = getMiddle(list, low, high);  //將list數組進行一分為二   

27
                _quickSort(list, low, middle - 1);        //對低字表進行遞歸排序   

28
               _quickSort(list, middle + 1, high);       //對高字表進行遞歸排序   

29
            }   

30
        } 

31
public void quick(int[] a2) {   

32
            if (a2.length > 0) {    //查看數組是否為空   

33
                _quickSort(a2, 0, a2.length - 1);   

34
        }   

35
       } 

36
}

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

01
import java.util.Arrays;

02
 
03
public class mergingSort {

04
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};

05
public  mergingSort(){

06
    sort(a,0,a.length-1);

07
    for(int i=0;i<a.length;i++)

08
        System.out.println(a[i]);

09
}

10
public void sort(int[] data, int left, int right) {

11
    // TODO Auto-generated method stub

12
    if(left<right){

13
        //找出中間索引

14
        int center=(left+right)/2;

15
        //對左邊數組進行遞歸

16
        sort(data,left,center);

17
        //對右邊數組進行遞歸

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記錄中間數組的索引

29
    int third=left;

30
    int tmp=left;

31
    while(left<=center&&mid<=right){

32
 
33
   //從兩個數組中取出最小的放入中間數組

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間數組

41
    while(mid<=right){

42
        tmpArr[third++]=data[mid++];

43
    }

44
    while(left<=center){

45
        tmpArr[third++]=data[left++];

46
    }

47
    //將中間數組中的內容復制回原數組

48
    while(tmp<=right){

49
        data[tmp]=tmpArr[tmp++];

50
    }

51
    System.out.println(Arrays.toString(data));

52
}

53
 
54
}

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

01
import java.util.ArrayList;

02
import java.util.List;

03
 
04
public class radixSort {

05
    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};

06
public radixSort(){

07
    sort(a);

08
    for(int i=0;i<a.length;i++)

09
        System.out.println(a[i]);

10
}

11
public  void sort(int[] array){   

12
                
13
            //首先確定排序的趟數;   

14
        int max=array[0];   

15
        for(int i=1;i<array.length;i++){   

16
               if(array[i]>max){   

17
               max=array[i];   

18
               }   

19
            }   

20
 
21
    int time=0;   

22
           //判斷位數;   

23
            while(max>0){   

24
               max/=10;   

25
                time++;   

26
            }   

27
                
28
        //建立10個隊列;   

29
            List<ArrayList> queue=new ArrayList<ArrayList>();   

30
            for(int i=0;i<10;i++){   

31
                ArrayList<Integer> queue1=new ArrayList<Integer>(); 

32
                queue.add(queue1);   

33
        }   

34
               
35
            //進行time次分配和收集;   

36
            for(int i=0;i<time;i++){   

37
                    
38
                //分配數組元素;   

39
               for(int j=0;j<array.length;j++){   

40
                    //得到數字的第time+1位數; 

41
                   int x=array[j]%(int)Math.pow(10, i+1)/(int)Math.pow(10, i);

42
                   ArrayList<Integer> queue2=queue.get(x);

43
                   queue2.add(array[j]);

44
                   queue.set(x, queue2);

45
            }   

46
                int count=0;//元素計數器;   

47
            //收集隊列元素;   

48
                for(int k=0;k<10;k++){ 

49
                while(queue.get(k).size()>0){

50
                    ArrayList<Integer> queue3=queue.get(k);

51
                        array[count]=queue3.get(0);   

52
                        queue3.remove(0);

53
                    count++;

54
              }   

55
            }   

56
          }   

57
                
58
   }  

59
 
60
}

posted on 2012-08-04 12:24 奮斗成就男人閱讀(194) 評論(0) 編輯收藏

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