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java程序員必知的8大排序

8種排序之間的關(guān)系:

1，直接插入排序

（1）基本思想：在要排序的一組數(shù)中，假設(shè)前面(n-1)[n>=2] 個(gè)數(shù)已經(jīng)是排

好順序的，現(xiàn)在要把第n個(gè)數(shù)插到前面的有序數(shù)中，使得這n個(gè)數(shù)

也是排好順序的。如此反復(fù)循環(huán)，直到全部排好順序。

（2）實(shí)例

（3）用java實(shí)現(xiàn)

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(gè)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(shù)按某個(gè)增量d（n/2,n為要排序數(shù)的個(gè)數(shù)）分成若干組，每組中記錄的下標(biāo)相差d.對(duì)每組中全部元素進(jìn)行直接插入排序，然后再用一個(gè)較小的增量（d/2）對(duì)它進(jìn)行分組，在每組中再進(jìn)行直接插入排序。當(dāng)增量減到1時(shí)，進(jìn)行直接插入排序后，排序完成。

（2）實(shí)例：

（3）用java實(shí)現(xiàn)

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(jiǎn)單選擇排序

（1）基本思想：在要排序的一組數(shù)中，選出最小的一個(gè)數(shù)與第一個(gè)位置的數(shù)交換；

然后在剩下的數(shù)當(dāng)中再找最小的與第二個(gè)位置的數(shù)交換，如此循環(huán)到倒數(shù)第二個(gè)數(shù)和最后一個(gè)數(shù)比較為止。

（2）實(shí)例：

（3）用java實(shí)現(xiàn)

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(shù)形選擇排序，是對(duì)直接選擇排序的有效改進(jìn)。

堆的定義如下：具有n個(gè)元素的序列（h1,h2,...,hn),當(dāng)且僅當(dāng)滿(mǎn)足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1） (i=1,2,...,n/2)時(shí)稱(chēng)之為堆。在這里只討論滿(mǎn)足前者條件的堆。由堆的定義可以看出，堆頂元素（即第一個(gè)元素）必為最大項(xiàng)（大頂堆）。完全二叉樹(shù)可以很直觀地表示堆的結(jié)構(gòu)。堆頂為根，其它為左子樹(shù)、右子樹(shù)。初始時(shí)把要排序的數(shù)的序列看作是一棵順序存儲(chǔ)的二叉樹(shù)，調(diào)整它們的存儲(chǔ)序，使之成為一個(gè)堆，這時(shí)堆的根節(jié)點(diǎn)的數(shù)最大。然后將根節(jié)點(diǎn)與堆的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)交換。然后對(duì)前面(n-1)個(gè)數(shù)重新調(diào)整使之成為堆。依此類(lèi)推，直到只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的堆，并對(duì)它們作交換，最后得到有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的有序序列。從算法描述來(lái)看，堆排序需要兩個(gè)過(guò)程，一是建立堆，二是堆頂與堆的最后一個(gè)元素交換位置。所以堆排序有兩個(gè)函數(shù)組成。一是建堆的滲透函數(shù)，二是反復(fù)調(diào)用滲透函數(shù)實(shí)現(xiàn)排序的函數(shù)。

（2）實(shí)例：

初始序列：46,79,56,38,40,84

建堆：

交換，從堆中踢出最大數(shù)

依次類(lèi)推：最后堆中剩余的最后兩個(gè)結(jié)點(diǎn)交換，踢出一個(gè)，排序完成。

（3）用java實(shí)現(xiàn)

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(kāi)始排序");

10
        int arrayLength=a.length;

11
        //循環(huán)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(gè)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(duì)data數(shù)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(jié)點(diǎn)（最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)）的父節(jié)點(diǎn)開(kāi)始

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

33
            //k保存正在判斷的節(jié)點(diǎn)

34
            int k=i;

35
            //如果當(dāng)前k節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)存在

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

37
                //k節(jié)點(diǎn)的左子節(jié)點(diǎn)的索引

38
                int biggerIndex=2*k+1;

39
                //如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k節(jié)點(diǎn)的右子節(jié)點(diǎn)存在

40
                if(biggerIndex<lastIndex){

41
                    //若果右子節(jié)點(diǎn)的值較大

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

43
                        //biggerIndex總是記錄較大子節(jié)點(diǎn)的索引

44
                        biggerIndex++;

45
                    }

46
                }

47
                //如果k節(jié)點(diǎn)的值小于其較大的子節(jié)點(diǎn)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(kāi)始while循環(huán)的下一次循環(huán)，重新保證k節(jié)點(diǎn)的值大于其左右子節(jié)點(diǎn)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(shù)中，對(duì)當(dāng)前還未排好序的范圍內(nèi)的全部數(shù)，自上而下對(duì)相鄰的兩個(gè)數(shù)依次進(jìn)行比較和調(diào)整，讓較大的數(shù)往下沉，較小的往上冒。即：每當(dāng)兩相鄰的數(shù)比較后發(fā)現(xiàn)它們的排序與排序要求相反時(shí)，就將它們互換。

（2）實(shí)例：

（3）用java實(shí)現(xiàn)

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(gè)基準(zhǔn)元素,通常選擇第一個(gè)元素或者最后一個(gè)元素,通過(guò)一趟掃描，將待排序列分成兩部分,一部分比基準(zhǔn)元素小,一部分大于等于基準(zhǔn)元素,此時(shí)基準(zhǔn)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(shí)例：

（3）用java實(shí)現(xiàn)

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(shù)組的第一個(gè)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(shù)組進(jìn)行一分為二   

27
                _quickSort(list, low, middle - 1);        //對(duì)低字表進(jìn)行遞歸排序   

28
               _quickSort(list, middle + 1, high);       //對(duì)高字表進(jìn)行遞歸排序   

29
            }   

30
        } 

31
public void quick(int[] a2) {   

32
            if (a2.length > 0) {    //查看數(shù)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(gè)（或兩個(gè)以上）有序表合并成一個(gè)新的有序表，即把待排序序列分為若干個(gè)子序列，每個(gè)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(shí)例：

（3）用java實(shí)現(xiàn)

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(duì)左邊數(shù)組進(jìn)行遞歸

16
        sort(data,left,center);

17
        //對(duì)右邊數(shù)組進(jìn)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(shù)組的索引

29
    int third=left;

30
    int tmp=left;

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

32
 
33
   //從兩個(gè)數(shù)組中取出最小的放入中間數(shù)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(shù)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(shù)組中的內(nèi)容復(fù)制回原數(shù)組

48
    while(tmp<=right){

49
        data[tmp]=tmpArr[tmp++];

50
    }

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

52
}

53
 
54
}

8、基數(shù)排序

（1）基本思想：將所有待比較數(shù)值（正整數(shù)）統(tǒng)一為同樣的數(shù)位長(zhǎng)度，數(shù)位較短的數(shù)前面補(bǔ)零。然后，從最低位開(kāi)始，依次進(jìn)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(shù)列就變成一個(gè)有序序列。

（2）實(shí)例：

（3）用java實(shí)現(xiàn)

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(shù);   

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(shù);   

23
            while(max>0){   

24
               max/=10;   

25
                time++;   

26
            }   

27
                
28
        //建立10個(gè)隊(duì)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(jìn)行time次分配和收集;   

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

37
                    
38
                //分配數(shù)組元素;   

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

40
                    //得到數(shù)字的第time+1位數(shù); 

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(jì)數(shù)器;   

47
            //收集隊(duì)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(195) 評(píng)論(0) 編輯收藏

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