Java常见的排序算法

一、Java常见的排序算法

● 排序，有内排序和外排序
● 内排序，是在内存中进行
● 外排序，是在磁盘上进行

内排序根据是否使用比较大小的方法，又分比较排序和非比较排序

二、常见算法的定义

1. 插入排序：插入排序基本操作就是将一个数据插入到已经排好序的有序数据中，从而得到一个新的、个数加一的有序数据，算法适用于少量数据的排序，时间复杂度为O(n^2)。是稳定的排序方法。插入排序的基本思想是：每步将一个待排序的纪录，按其关键码值的大小插入前面已经排序的文件中适当位置上，直到全部插入完为止。

2. 选择排序：选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。 选择排序是不稳定的排序方法。

3. 冒泡排序：冒泡排序（Bubble Sort），是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

4. 快速排序：快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

5. 归并排序：归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。

6. 希尔排序：希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序，是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止。

1）冒泡排序

原理：比较两个相邻的元素，将值大的元素交换至一端。

思路：依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。

即在第一趟：首先比较第1个和第2个数，将小数放前，大数放后。然后比较第2个数和第3个数，将小数放前，大数放后，如此继续，直至比较最后两个数，将小数放前，大数放后。

public void bubbleSort1(int[] arr) { // 效率比下面方法的高
    // size:数组大小 - temp:记录临时中间值
    int size = arr.length, temp;
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        for (int k = i + 1; k < size; k++) {
            if (arr[i] < arr[k]) {// 交换两数的位置
                temp = arr[i];
                arr[i] = arr[k];
                arr[k] = temp;
            }
        }
    }
}

public void bubbleSort2(int[] arr) { // O(n^2)
    int size = arr.length, temp;
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        for (int k = 0; k < size; k++) {
            if (arr[i] < arr[k]) {
                temp = arr[i];
                arr[i] = arr[k];
                arr[k] = temp;
            }
        }
    }
}

 

2）选择排序

原理：每一趟从待排序的记录中选出最小的元素，放到一端。

思路：第一次从记录中选择最小的数放到一端，第二次动剩下的记录中选择最小的，放到第二位

依次往下，直到全部排序完成。

public void selectSort(int[] numbers) {
    int size = numbers.length, temp;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        int k = i;
        for (int j = size - 1; j > i; j--) {
            if (numbers[j] < numbers[k])
                k = j;//记下目前找到的最小值所在的位置
        }
        //在内层循环结束，也就是找到本轮循环的最小的数以后，再进行交换
        temp = numbers[i];
        numbers[i] = numbers[k];
        numbers[k] = temp;
    }
}

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