java的8种排序方法

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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





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1. package com.njue; 
2.  
3.public class insertSort { 
4.public insertSort(){ 
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.} 


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.public  shellSort(){ 
3.    int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100}; 
4.    double d1=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.} 


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.    public selectSort(){ 
3.        int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45}; 
4.        int position=0; 
5.        for(int i=0;i<a.length;i++){ 
6.             
7.            int j=i+1; 
8.            position=i; 
9.            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





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1.import java.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.    public  HeapSort(){ 
6.        heapSort(a); 
7.    } 
8.    public  void heapSort(int[] a){ 
9.        System.out.println("开始排序"); 
10.        int arrayLength=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.        int tmp=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.                int biggerIndex=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.            } 
57.           } 
58.        } 
59.     } 


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



Java代码 复制代码 收藏代码
1.public class bubbleSort { 
2.public  bubbleSort(){ 
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.} 


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代码 复制代码 收藏代码
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.public  quickSort(){ 
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.} 


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代码 复制代码 收藏代码
1.import java.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.public  mergingSort(){ 
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.        int center=(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.    int mid=center+1; 
28.    //third记录中间数组的索引 
29.    int third=left; 
30.    int tmp=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.} 


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代码 复制代码 收藏代码
1.import java.util.ArrayList; 
2.import java.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.public radixSort(){ 
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.        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.                   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.}