• 9.八大排序


    一、冒泡排序
     1 package com.duan.array;
     2 
     3 import java.util.Arrays;
     4 //两两比较,大的往后边放,经过一轮比较,最大的元素就会出现在最后面。
     5 public class BubbleSort {
     6     public static void main(String[] args) {
     7         int [] arr={24,69,80,57,13};
     8         //i代表比较轮次
     9         for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
    10             for (int j = 0; j < arr.length - 1-i; j++) {
    11                 //arr[j]代表要比较的元素,arr[j+1]代表它后边的元素
    12                 if(arr[j]>arr[j+1]){
    13                     int t=arr[j];
    14                     arr[j]=arr[j+1];
    15                     arr[j+1]=t;
    16                 }
    17             }
    18         }
    19         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    20     }
    21 }
    二、选择排序:
     1 package com.duan.array;
     2 
     3 import java.util.Arrays;
     4 //每一次拿一个元素,跟后面的元素挨个比较,小的往前换,经过一轮后,最小的就会换在最前面
     5 public class SelectSort {
     6     public static void main(String[] args) {
     7         int [] arr={24,69,80,57,13};
     8         for (int index = 0; index < arr.length - 1; index++) {//index代表比较轮次和要比较元素的索引
     9             for (int j = 1+index; j < arr.length; j++) {
    10                 //j=1+index 下一个元素的索引,不用和自己比。
    11                 //arr[index]代表要比较的元素,arr[j]表示下一个元素
    12                 if(arr[index]>arr[j]) {
    13                     int t = arr[index];
    14                     arr[index] = arr[j];
    15                     arr[j] = t;
    16                 }
    17             }
    18         }
    19         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    20     }
    21 }
    三、直接插入:
     1 package com.duan.array;
     2 
     3 import java.util.Arrays;
     4 //将后面的元素,插入之前的有序列表,使其仍然保持有序。
     5 public class StraightInsertionSort {
     6     public static void main(String[] args) {
     7         int []arr={1,2,0,3,4,6,10,-1};
     8         Sort1(arr);
     9         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    10         sort2(arr);
    11         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    12     }
    13 
    14     private static void sort2(int[] arr) {
    15         //外层控制循环次数
    16         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    17             //里边比前一项小就换,直到有序为止。
    18             for (int j = i; j >0; j--) {
    19                 if(arr[j]<arr[j-1]){
    20                     int t=arr[j];
    21                     arr[j]=arr[j-1];
    22                     arr[j-1]=t;
    23                 }
    24             }
    25         }
    26     }
    27 
    28     private static void Sort1(int[] arr) {
    29         for (int i = 1; i < arr.length;i++) {
    30             int j=i;
    31             while (j>0&&arr[j]<arr[j-1]){
    32                 int t=arr[j];
    33                 arr[j]=arr[j-1];
    34                 arr[j-1]=t;
    35                 j--;
    36             }
    37         }
    38     }
    39 }
    四、希尔排序:
     1 package com.duan.array;
     2 
     3 import java.util.Arrays;
     4 //选择一个合适的增量,经过一轮插入排序后,让数组大致有序,然后缩小增量进行插入排序,直到增量为1结束排序。
     5 public class ShellSort {
     6     public static void main(String[] args) {
     7         int[] arr={46,55,13,42,17,94,5,70};
     8         //kunth克努特序列选增量
     9         int zengliang =1;
    10         while (zengliang<arr.length/3){
    11             zengliang=3*zengliang+1;
    12         }
    13         //增量为一半h=arr.lenth/2;
    14         for (int h = zengliang; h >0; h=(h-1)/3) {
    15             for (int i =h; i < arr.length;i++) {
    16                 //j>增量-1;j=j-zengliang;
    17                 for (int j = i; j >h-1; j-=h) {
    18                     if(arr[j]<arr[j-h]) {
    19                         int t = arr[j];
    20                         arr[j] = arr[j-h];
    21                         arr[j-h] = t;
    22                     }
    23                 }
    24             }
    25         }
    26         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    27     }
    28 }
    五、快速排序:
     1 package com.duan.array;
     2 
     3 import java.util.Arrays;
     4 //比大小再分区。从数组中取出一个数,作为基准数,将大的数放右边,小的放左边。
     5 //再对左右分区重复第二步,直到各分区只有一个数为止。
     6 //挖坑填数。
     7 //1.挖出一个基准数,形成第一个坑。
     8 //2.从后往前挖比它小的数填到上一个坑中(挖基准数的坑)
     9 //3.从前往后挖一个大于或等于它的数填到上一个坑中
    10 //4.重复2.3步。
    11 public class QuickSort {
    12     public static void main(String[] args) {
    13         int[]arr={2,3,5,8,4,1,7,6,9,10};
    14         chaifen(arr,0,arr.length-1);
    15         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    16     }
    17 
    18     private static void chaifen(int[] arr, int start, int end) {
    19         if(start<end){
    20             int index=getIndex(arr,start,end);
    21             //左右拆分
    22             chaifen(arr,start,index-1);
    23             chaifen(arr,index+1,end);
    24         }
    25     }
    26 
    27     /**
    28      * @param arr   传进来的数组
    29      * @param start 开始索引
    30      * @param end   结束索引
    31      * @return      返回基准数的索引
    32      */
    33     private static int getIndex(int[] arr, int start, int end) {
    34         //定义起始结束索引
    35         int i=start;
    36         int j=end;
    37         //定义基准数
    38         int x=arr[i];
    39         //循环
    40         while (i<j){
    41             //从后往前找比基准数小的数
    42             while(i<j&&arr[j]>=x){
    43                 j--;
    44             }
    45             //填数到上一个坑中
    46             if(i<j){
    47                 arr[i]=arr[j];
    48                 i++;
    49             }
    50             //从前往后找大于等于基准数的数
    51             while(i<j&&arr[i]<x){
    52                 i++;
    53             }
    54             //填数到上一个坑中
    55             if(i<j){
    56                 arr[j]=arr[i];
    57                 j--;
    58             }
    59         }
    60         //循环结束,把基准数填进最后一个坑(i=j)中,也就以基准数为界限分成左右两部分
    61         arr[i]=x;//填进去
    62         return i;//返回基准数所在位置的索引
    63     }
    64 }
    六、归并排序:
     1 package com.duan.array;
     2 
     3 import java.util.Arrays;
     4 //分而治之。假设初始序列有N个记录,则可以看成N个有序的子序列,每个子序列的长度为1,然后两两合并得到一个N/2
     5 //个长度为2或1的有序子序列,再两两归并...如此重复直到得到一个长度为N的有序序列为止。
     6 public class MergeSort {
     7     public static void main(String[] args) {
     8         int[]arr={2,3,5,8,4,1,7,6,9,10};
     9         chaifen(arr,0,arr.length-1);
    10         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    11     }
    12 
    13     private static void chaifen(int[] arr, int startIndex, int endIndex) {
    14         int centerIndex=(startIndex+endIndex)/2;
    15         if(startIndex<endIndex){
    16         //左边递归拆
    17         chaifen(arr,startIndex,centerIndex);
    18         //右边递归拆
    19         chaifen(arr,centerIndex+1,endIndex);
    20         //合并
    21         hebing(arr,startIndex,centerIndex,endIndex);
    22         }
    23     }
    24 
    25     private static void hebing(int[] arr, int startIndex, int centerIndex, int endIndex) {
    26         //定义一个临时数组
    27         int[] tempArray=new int [endIndex-startIndex+1];
    28         //定义临时数组起始索引
    29         int index=0;
    30         //定义第一个数组起始索引
    31         int i=startIndex;
    32         //定义第二个数组起始索引
    33         int j=centerIndex+1;
    34         //遍历数组开始归并
    35         while(i<=centerIndex&&j<=endIndex){
    36          if(arr[i]<=arr[j]){
    37              tempArray[index]=arr[i];
    38              i++;//增加索引
    39          }else{
    40              tempArray[index]=arr[j];
    41              j++;//增加索引
    42          }
    43            index++;//临时数组增加索引
    44         }
    45         //处理左边剩余元素
    46         while (i<=centerIndex){
    47             tempArray[index]=arr[i];
    48             i++;
    49             index++;
    50         }
    51         //处理右边剩余元素
    52         while (j<=endIndex){
    53             tempArray[index]=arr[j];
    54             j++;
    55             index++;
    56         }
    57         //遍历临时数组赋值到原始数组
    58         for (int m = 0; m < tempArray.length; m++) {
    59             arr[m+startIndex]=tempArray[m];
    60         }
    61     }
    62 }
    七、基数排序LSD:
     1 package com.duan.array;
     2 
     3 import java.util.Arrays;
     4 
     5 //分配再收集。按个位-十位-百位-... 位数从低位开始排序。LSD法。
     6 public class RadixSort {
     7     public static void main(String[] args) {
     8         int []arr={0,2,11,30,49,50,100,123,187,543 };
     9         Sort(arr);
    10         System.out.println(Arrays.toString(arr));
    11     }
    12 
    13     private static void Sort(int[] arr) {
    14         //定义一个二维数组
    15         int[][]tempArr=new int [10][arr.length];//里面一维数组的长度和待排数组的长度一样
    16         //定义一个统计的一维数组,用来统计二维数组中放的数字个数
    17         int[]count=new int [10];//长度和二维数组保持一致
    18         //获取数组中的最大数
    19         int max=getMax(arr);
    20         //计算数组中最大的数有几位,这也是我们需要比较的轮次
    21         int lunci = String.valueOf(max).length();
    22         for (int i = 0, n = 1; i < lunci; i++, n *= 10) {
    23             for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
    24                 //获取每个位上的数字
    25                 int shu = arr[j] / n % 10;
    26                 //我们找一个二维数组,数组中放10个桶,这个桶就是一维数组
    27                 // count[shu]++ 意思是,二维数组的桶中放一个数字,那么统计数组对于的位置就统计一下
    28                 tempArr[shu][count[shu]++] = arr[j];
    29             }
    30             //我们遍历统计数组,取出二维数组中的元素,放回原数组
    31             int index = 0;
    32             for (int k = 0; k < count.length; k++) {
    33                 if (count[k] != 0) {
    34                     for (int h = 0; h < count[k]; h++) {
    35                         arr[index] = tempArr[k][h];
    36                         index++;
    37                     }
    38                     //一轮过后统计的个数
    39                     count[k] = 0;
    40                 }
    41             }
    42         }
    43 
    44 
    45     }
    46 
    47     private static int getMax(int[] arr) {
    48         int max=arr[0];
    49         for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
    50            if(arr[i]>max){
    51                max=arr[i];
    52            }
    53         }
    54         return max;
    55     }
    56 }
    八、堆排序:
    思想: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。
     1 package com.duan.array;
     2 
     3 import java.util.Arrays;
     4 
     5 public class HeapSort {
     6     public static void main(String[] args) {
     7         int[] nums = {16,7,3,20,17,8};
     8         headSort(nums);
     9         for (int num : nums) {
    10             System.out.print(num + " ");
    11         }
    12     }
    13 
    14     /**
    15      * 堆排序
    16      */
    17     public static void headSort(int[] list) {
    18         //构造初始堆,从第一个非叶子节点开始调整,左右孩子节点中较大的交换到父节点中
    19         for (int i = (list.length) / 2 - 1; i >= 0; i--) {
    20             headAdjust(list, list.length, i);
    21         }
    22         //排序,将最大的节点放在堆尾,然后从根节点重新调整
    23         for (int i = list.length - 1; i >= 1; i--) {
    24             int temp = list[0];
    25             list[0] = list[i];
    26             list[i] = temp;
    27             headAdjust(list, i, 0);
    28         }
    29     }
    30     
    31     private static void headAdjust(int[] list, int len, int i) {
    32         int k = i, temp = list[i], index = 2 * k + 1;
    33         while (index < len) {
    34             if (index + 1 < len) {
    35                 if (list[index] < list[index + 1]) {
    36                     index = index + 1;
    37                 }
    38             }
    39             if (list[index] > temp) {
    40                 list[k] = list[index];
    41                 k = index;
    42                 index = 2 * k + 1;
    43             } else {
    44                 break;
    45             }
    46         }
    47         list[k] = temp;
    48     }
    49 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/duanfu/p/12222434.html
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