java排序算法

8种排序之间的关系:

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

[java] viewplaincopyprint?

1.packagecom.njue;

2.

3.public class insertSort {

4.publicinsertSort(){

5.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};

6.int temp=0;

7.for(int i=1;i<a.length;i++){

8.int j=i-1;

9.temp=a[i];

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

11.a[j+1]=a[j]; //将大于temp的值整体后移一个单位

12.}

13.a[j+1]=temp;

14.}

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

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

17.}

18.}

package com.njue;

publicclass insertSort {

publicinsertSort(){

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};

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]);

}

}

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

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1.public class shellSort {

2.publicshellSort(){

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

4.doubled1=a.length;

5.int temp=0;

6.while(true){

7.d1=Math.ceil(d1/2);

8.int d=(int) d1;

9.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.}

publicclass 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]);

}

}

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

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1.public class selectSort {

2.publicselectSort(){

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

4.intposition=0;

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

6.

7.int j=i+1;

8.position=i;

9.inttemp=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.}

publicclass 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]);

}

}

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

[java] viewplaincopyprint?

1.importjava.util.Arrays;

2.

3.public class HeapSort {

4.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};

5.publicHeapSort(){

6.heapSort(a);

7.}

8.public void heapSort(int[] a){

9.System.out.println("开始排序");

10.intarrayLength=a.length;

11.//循环建堆

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

13.//建堆

14.

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

16.//交换堆顶和最后一个元素

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.inttmp=data[i];

25.data[i]=data[j];

26.data[j]=tmp;

27.}

28.//对data数组从0到lastIndex建大顶堆

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

30.// TODO Auto-generated method stub

31.//从lastIndex处节点（最后一个节点）的父节点开始

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

33.//k保存正在判断的节点

34.int k=i;

35.//如果当前k节点的子节点存在

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

37.//k节点的左子节点的索引

38.intbiggerIndex=2*k+1;

39.//如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在

40.if(biggerIndex<lastIndex){

41.//若果右子节点的值较大

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

43.//biggerIndex总是记录较大子节点的索引

44.biggerIndex++;

45.}

46.}

47.//如果k节点的值小于其较大的子节点的值

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

49.//交换他们

50.swap(data,k,biggerIndex);

51.//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

52.k=biggerIndex;

53.}else{

54.break;

55.}

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

importjava.util.Arrays;

publicclass HeapSort {

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);

}

publicvoid 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));

}

}

privatevoid 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, intlastIndex) {

// 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;

}

}

}

}

}

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

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1.public class bubbleSort {

2.publicbubbleSort(){

3.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};

4.int temp=0;

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

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

7.if(a[j]>a[j+1]){

8.temp=a[j];

9.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.}

publicclass bubbleSort {

public bubbleSort(){

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};

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]);

}

}

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

[java] viewplaincopyprint?

1.public class quickSort {

2.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};

3.publicquickSort(){

4.quick(a);

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

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

7.}

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

9.int tmp =list[low]; //数组的第一个作为中轴

10.while (low< high) {

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

12.

13.high--;

14.}

15.list[low]= list[high]; //比中轴小的记录移到低端

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

17.low++;

18.}

19.list[high]= list[low]; //比中轴大的记录移到高端

20.}

21.list[low]= tmp; //中轴记录到尾

22.return low; //返回中轴的位置

23.}

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

25.if (low< high) {

26.int middle =getMiddle(list, low, high); //将list数组进行一分为二

27._quickSort(list,low, middle - 1); //对低字表进行递归排序

28._quickSort(list,middle + 1, high); //对高字表进行递归排序

29.}

30.}

31.public void quick(int[] a2) {

32.if(a2.length > 0) { //查看数组是否为空

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

34.}

35.}

36.}

publicclass quickSort {

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};

public quickSort(){

quick(a);

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

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

}

publicint 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

}

publicvoid _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

}

}

publicvoid quick(int[] a2) {

if (a2.length > 0) { //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

[java] viewplaincopyprint?

1.importjava.util.Arrays;

2.

3.public class mergingSort {

4.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};

5.publicmergingSort(){

6.sort(a,0,a.length-1);

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

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

9.}

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

11.// TODO Auto-generated method stub

12.if(left<right){

13.//找出中间索引

14.intcenter=(left+right)/2;

15.//对左边数组进行递归

16.sort(data,left,center);

17.//对右边数组进行递归

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.intmid=center+1;

28.//third记录中间数组的索引

29.intthird=left;

30.inttmp=left;

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

32.

33.//从两个数组中取出最小的放入中间数组

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间数组

41.while(mid<=right){

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

43.}

44.while(left<=center){

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

46.}

47.//将中间数组中的内容复制回原数组

48.while(tmp<=right){

49.data[tmp]=tmpArr[tmp++];

50.}

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

52.}

53.

54.}

importjava.util.Arrays;

publicclass mergingSort {

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};

public mergingSort(){

sort(a,0,a.length-1);

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

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

}

publicvoid 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);

}

}

publicvoid 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));

}

}

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

[java] viewplaincopyprint?

1.importjava.util.ArrayList;

2.importjava.util.List;

3.

4.public class radixSort {

5.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};

6.publicradixSort(){

7.sort(a);

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

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

10.}

11.public void sort(int[]array){

12.

13.//首先确定排序的趟数;

14.intmax=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.//判断位数;

23.while(max>0){

24.max/=10;

25.time++;

26.}

27.

28.//建立10个队列;

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.//进行time次分配和收集;

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

37.

38.//分配数组元素;

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

40.//得到数字的第time+1位数;

41.intx=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;//元素计数器;

47.//收集队列元素;

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.}

importjava.util.ArrayList;

importjava.util.List;

publicclass radixSort {

inta[]={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};

publicradixSort(){

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(inti=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=newArrayList<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;

intx=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++;

}

}

}

}

}