排序算法
排序算法中包括：简单排序、高级排序
简单排序
简单排序常用的有：冒泡排序、选择排序、插入排序
- 冒泡排序代码如下：
1 private static void bubbleSrot(int[] arr) { 2 3 for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { 4 5 for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) { 6 7 if (arr[i] > arr[j]) { 8 9 int temp = arr[i]; 10 11 arr[i] = arr[j]; 12 13 arr[j] = temp; 14 15 } 16 17 } 18 19 } 20 21 }
冒泡排序方法速度是很慢的，运行时间为O（N²）级。选择排序改进了冒泡排序，将必要的交换次数从O（N²）减少到O（N），不幸的是比较次数依然是O（N²）级。然而，选择排序依然为大记录量的排序提出了一个非常重要的改进，因为这些大量的记录需要在内存中移动，这就使交换的时间和比较的时间相比起来，交换的时间更为重要。
---------------------
- 选择排序代码如下：
1 private static void chooseSort(int[] arr) { 2 3 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 4 5 int least = i; 6 7 for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) { 8 9 if (arr[j] < arr[least]) { 10 11 least = j; 12 13 } 14 15 } 16 17 // 将当前第一个元素与它后面序列中的最小的一个 元素交换，也就是将最小的元素放在最前端 18 19 int temp = arr[i]; 20 21 arr[i] = arr[least]; 22 23 arr[least] = temp; 24 25 } 26 27 }
选择排序的效率：选择排序和冒泡排序执行了相同次数的比较：N*(N-1)/2。对于10个数据项，需要45次比较，然而，10个数据项只需要少于10次的交换。对于100个数据项，需要4950次比较，但只进行不到100次交换。N值很大时，比较的次数是主要的，所以结论是选择排序和冒泡哦排序一样运行了O（N²）时间。但是，选择排序无疑更快，因为它进行的交换少得多。
---------------------
- 插入排序代码如下：
1 private static void insertionSort(int[] arr) { 2 3 int in, out; 4 5 for (out = 1; out < arr.length; out++) { 6 7 int temp = arr[out]; 8 9 in = out; 10 11 while (in > 0 && arr[in - 1] >= temp) { 12 13 arr[in] = arr[in - 1]; 14 15 --in; 16 17 } 18 19 arr[in] = temp; 20 21 } 22 23 }
插入排序的效率：这个算法中，第一趟排序，最多比较一次，第二趟排序，最多比较两次，以此类推，最后一趟最多比较N-1次，因此有1+2+3+…+N-1 = N*(N-1)/2。然而，因为在每一趟排序发现插入点之前，平均只有全体数据项的一半真的进行了比较，所以除以2最后是N*(N-1)/4。
对于随机顺序的数据，插入排序也需要O（N²）的时间级。当数据基本有序，插入排序几乎只需要O(N)的时间，这对把一个基本有序的文件进行排序是一个简单而有效的方法。
对于逆序排列的数据，每次比较和移动都会执行，所以插入排序不比冒泡排序快。
---------------------
-
归并排序
1 // 将两个已排序的数组合并到第三个数组上。 2 3 private static void merge(int[] arrA, int[] arrB, int[] arrC) { 4 5 int aDex = 0, bDex = 0, cDex = 0; 6 7 int sizeA = arrA.length; 8 9 int sizeB = arrB.length; 10 11 12 // A数组和B数组都不为空 13 14 while (aDex < sizeA && bDex < sizeB) { 15 16 if (arrA[aDex] < arrB[bDex]) { 17 18 arrC[cDex++] = arrA[aDex++]; 19 20 } else { 21 22 arrC[cDex++] = arrB[bDex++]; 23 24 } 25 26 } 27 28 // A数组不为空，B数组为空 29 30 while (aDex < sizeA) { 31 32 arrC[cDex++] = arrA[aDex++]; 33 34 } 35 36 // A数组为空，B数组不为空 37 38 while (bDex < sizeB) { 39 40 arrC[cDex++] = arrB[bDex++]; 41 42 } 43 44 }
高级排序
常见的高级排序：哈希排序、快速排序，这两种排序算法都比简单排序算法快得多：希尔排序大约需要O(N*(logN)²)时间，快速排序需要O(N*logN)时间。这两种排序算法都和归并排序不同，不需要大量的辅助存储空间。希尔排序几乎和归并排序一样容易实现，而快速排序是所有通用排序算法中最快的一种排序算法。 还有一种基数排序，是一种不常用但很有趣的排序算法。
- 哈希排序
哈希排序是基于插入排序的，实现代码如下：
1 private static void shellSort(int[] arr) { 2 3 int inner, outer; 4 5 int temp; 6 7 int h = 1; 8 9 int nElem = arr.length; 10 11 while (h <= nElem / 3) { 12 13 h = h * 3 + 1; 14 15 } 16 17 while (h > 0) { 18 19 for (outer = h; outer < nElem; outer++) { 20 21 temp = arr[outer]; 22 23 inner = outer; 24 25 while (inner > h - 1 && arr[inner - h] >= temp) { 26 27 arr[inner] = arr[inner - h]; 28 29 inner -= h; 30 31 } 32 33 arr[inner] = temp; 34 35 } 36 37 h = (h - 1) / 3; 38 39 } 40 41 } 42 ---------------------
- 快速排序
快速排序是最流行的排序算法，在大多数情况下，快速排序都是最快的，执行时间是O(N*logN)级，划分是快速排序的根本机制。划分本身也是一个有用的操作。 划分数据就是把数据分为两组，使所有关键字大于特定值的数据项在一组，所有关键字小于特定值的数据项在另一组。代码实现如下：
1 // 快速排序 2 3 private static void recQuickSort(int arr[], int left, int right) { 4 5 if (right - left <= 0) { 6 7 return; 8 9 } else { 10 11 int pivot = arr[right];// 一般使用数组最右边的元素作为枢纽 12 13 int partition = partitionIt(arr, left, right, pivot); 14 15 recQuickSort(arr, left, partition - 1); 16 17 recQuickSort(arr, partition + 1, right); 18 19 } 20 21 } 22 23 24 // 划分 25 26 private static int partitionIt(int[] arr, int left, int right, int pivot) { 27 28 int leftPtr = left - 1; 29 30 // int rightPtr = right + 1; 31 32 int rightPtr = right; // 使用最右边的元素作为枢纽，划分时就要将最右端的数据项排除在外 33 34 while (true) { 35 36 while (arr[++leftPtr] < pivot) 37 38 ; 39 40 while (rightPtr > 0 && arr[--rightPtr] > pivot) 41 42 ; 43 44 45 if (leftPtr >= rightPtr) { 46 47 break; 48 49 } else { 50 51 // 交换leftPtr和rightPtr位置的元素 52 53 int temp = arr[leftPtr]; 54 55 arr[leftPtr] = arr[rightPtr]; 56 57 arr[rightPtr] = temp; 58 59 } 60 61 } 62 63 // 交换leftPtr和right位置的元素 64 65 int temp = arr[leftPtr]; 66 67 arr[leftPtr] = arr[right]; 68 69 arr[right] = temp; 70 71 return leftPtr;// 返回枢纽位置 72 73 } 74 ---------------------
查找算法
对于有序的数组，常用的查找算法：二分查找。代码如下：
1 private static int find(int [] arr,int searchKey){ 2 3 int lowerBound = 0; 4 5 int upperBound = arr.length -1; 6 7 int curIn; 8 9 while(lowerBound <= upperBound){ 10 11 curIn = (lowerBound + upperBound) / 2; 12 13 if(arr[curIn] == searchKey){ 14 15 return curIn; 16 17 }else{ 18 19 if(arr[curIn] < searchKey){ 20 21 lowerBound = curIn + 1; 22 23 }else{ 24 25 upperBound = curIn - 1; 26 27 } 28 29 } 30 31 } 32 33 return -1; 34 35 } 36 ---------------------