• java之八大排序


    的关系: 请输入图片名称

    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 请输入图片名称 (3)用java实现

    package com.njue;
    
    public class insertSort {
    public insertSort(){
    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:
     
    

    请输入图片名称

     
    (3)用java实现
    public class 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:
     

    请输入图片名称

     
    (3)用java实现
    public class 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& lt;=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:
     
    

    请输入图片名称

    交换,从堆中踢出最大数
     
    

    请输入图片名称请输入图片名称

     
    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
    import java.util.Arrays;
    
    public class HeapSort {
     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};
    public  HeapSort(){
        heapSort(a);
    }
    public  void 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));
        }
    }
    
    private  void 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, int lastIndex) {
        // 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;
                }
            }<p align="left">&nbsp;<span>   </span>}</p><p align="left">&nbsp;&nbsp;&nbsp; }</p><p align="left">&nbsp;<span style="white; ">}</span></p>
    
    
    

    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:
    

    请输入图片名称

     
    (3)用java实现
    public class bubbleSort {
    public  bubbleSort(){
     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};
    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:
     
    

    请输入图片名称

     
    (3)用java实现
    public class quickSort {
    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};
    public  quickSort(){
    quick(a);
    for(int i=0;i<a.length;i++)
        System.out.println(a[i]);
    }
    public int 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   
        }  
    public void _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   
            }   
        } 
    public void 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:
     

    请输入图片名称

     
    (3)用java实现
    import java.util.Arrays;
    
    public class mergingSort {
    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};
    public  mergingSort(){
    sort(a,0,a.length-1);
    for(int i=0;i<a.length;i++)
        System.out.println(a[i]);
    }
    public void 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);
    
    }
    }
    public void 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:
     

    请输入图片名称

     
    (3)用java实现
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class radixSort {
    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};
    public radixSort(){
    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(int i=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=new ArrayList<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; 
                   int x=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++;
              }   
            }   
    }             
    }  
    
    }
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