6种字符串数组的java排序 (String array sort)

注意，本文不是字符串排序，是字符串数组的排序。

方法分别是：

• 1、低位优先键索引排序
• 2、高位优先建索引排序
• 3、Java自带排序（经过调优的归并排序）
• 4、冒泡排序
• 5、快速排序
• 6、三向快速排序

时间复杂度：

• 最慢的肯定是冒泡，O(n的平方)
• 最快的是快速排序，平均 O(nlogn)
• 低位优先，O(nW),W是字符串长度，在字符串长度较短情况下和快速排序时间应该很接近
• 高位优先，O(n) - O(nW)
• 三向快速排序，O(n) - O(nW)

本文中使用的例子是一个5757行的随机字符串数组文本TXT，实际测试结果：

低位优先键索引排序：5 ms
高位优先键索引排序：8 ms
JAVA自带排序：9 ms
冒泡排序：284 ms
快速排序：8 ms
三向快速排序：12 ms

稳定的排序是：

• 低位优先键索引排序
• 高位优先建索引排序
• 归并排序（Java自带的排序算法），速度还行，关键是保持循环情况下的顺序稳定

低位优先：

public static void sort(String[] a, int w) {
        int n = a.length;
        int R = 256;   // extend ASCII alphabet size
        String[] aux = new String[n];

        for (int d = w-1; d >= 0; d--) {
            int[] count = new int[R+1];
            for (int i = 0; i < n; i++)
                count[a[i].charAt(d) + 1]++;
            for (int r = 0; r < R; r++)
                count[r+1] += count[r];
            for (int i = 0; i < n; i++)
                aux[count[a[i].charAt(d)]++] = a[i];
            for (int i = 0; i < n; i++)
                a[i] = aux[i];
        }
    }

高位优先：

https://algs4.cs.princeton.edu/code/edu/princeton/cs/algs4/MSD.java.html

JAVA自带排序：

Arrays.sort(arr);

冒泡：

    public static void bubblingSort(String[] arr) {
        int size = arr.length;
        for(int i = 0; i<size-1; i++) {
             for (int j = i+1; j<arr.length; j++) {
                if(arr[i].compareTo(arr[j])>0) {
                   String temp = arr[i];
                   arr[i] = arr[j];
                   arr[j] = temp;
                }
             }
          }
    }

快速：

static void quickSort(String[] arr,int left,int right)            //快速排序算法
    {
        String  f,t;
        int rtemp,ltemp;
 
        ltemp=left;
        rtemp=right;
        f=arr[(left+right)/2];                        //分界值
        while(ltemp<rtemp)
        {
            while(arr[ltemp].compareTo(f)<0)
            {
                ++ltemp;
            }
            while(arr[rtemp].compareTo(f)>0) 
            {
                --rtemp;
            }
            if(ltemp<=rtemp)
            {
                t=arr[ltemp];
                arr[ltemp]=arr[rtemp];
                arr[rtemp]=t;
                --rtemp;
                ++ltemp;
            }
        }
        if(ltemp==rtemp) 
        {
            ltemp++;
        }
        if(left<rtemp) 
        {
            quickSort(arr,left,ltemp-1);            //递归调用
        }
        if(ltemp<right) 
        {
            quickSort(arr,rtemp+1,right);            //递归调用
        }
    }

三向快速：

https://algs4.cs.princeton.edu/code/edu/princeton/cs/algs4/Quick3string.java.html

验证代码：

public static void main(String[] args) {
        URL path = SortWords.class.getResource("");        
        //不定长随机单词1000个
        //File file = new File(path.getPath()+"/1000words.txt");
        //长度为5的单词，5757个
        File file = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
        File file1 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
        File file2 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
        File file3 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
        File file4 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
        File file5 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
        
        String[] arr = (String[])ReadFiledata.txt2List(file).toArray(new String[0]);
        //排序前
        for(String s : arr) {
            //System.out.println(s.toString());
        }
        
        //##############低位优先
        TimeMillis.setStart();
        LSD.sort(arr,5);
        TimeMillis.setEnd("低位优先键索引排序：");
        //排序后
        for(String s : arr) {
            //System.out.println(s.toString());
        }
        
        //##############高位优先
        String[] arr1 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file1).toArray(new String[0]);
        TimeMillis.setStart();
        MSD.sort(arr1);
        TimeMillis.setEnd("高位优先键索引排序：");
        //排序后
        for(String s : arr1) {
            //System.out.println(s.toString());
        }
        
      //##############JAVA自带排序
        String[] arr2 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file2).toArray(new String[0]);
        TimeMillis.setStart();
        Arrays.sort(arr2);
        TimeMillis.setEnd("JAVA自带排序：");
        //排序后
        for(Object s : arr2) {
            //System.out.println(s.toString());
        }
        
      //##############冒泡排序

        String[] arr3 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file3).toArray(new String[0]);
        TimeMillis.setStart();
        bubblingSort(arr3);
        TimeMillis.setEnd("冒泡排序：");
        //排序后
        for(String s : arr3) {
            //System.out.println(s.toString());
        }
        
      //##############快速排序
        String[] arr4 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file4).toArray(new String[0]);
        TimeMillis.setStart();
        quickSort(arr4,0,5756);
        TimeMillis.setEnd("快速排序：");
        //排序后
        for(String s : arr4) {
            //System.out.println(s.toString());
        }
        
      //##############三向快速排序
        String[] arr5 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file5).toArray(new String[0]);
        TimeMillis.setStart();
        Quick3string.sort(arr5);
        TimeMillis.setEnd("三向快速排序：");
        //排序后
        for(String s : arr5) {
            //System.out.println(s.toString());
        } 
    }

运行多次结果相近：

低位优先键索引排序：8 ms
高位优先键索引排序：10 ms
JAVA自带排序：15 ms
冒泡排序：315 ms
快速排序：9 ms
三向快速排序：13 ms

 用到的数据txt文件下载：

https://files.cnblogs.com/files/starcrm/words5.zip

ReadFiledata帮助类：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ReadFiledata {
    public static String txt2String(File file){
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        try{
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
            String s = null;
            while((s = br.readLine())!=null){
                result.append(System.lineSeparator()+s);
            }
            br.close();    
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return result.toString();
    }

    public static List<String> txt2List(File file){
 
        try{
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
            List<String> list = new ArrayList<String>();
            String s;
            while((s = br.readLine())!=null){
                list.add(s);
            }
            
            br.close(); 
            return list;
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    
    public static Object[] txt2Array(File file){
        return  txt2List(file).toArray();
    }

}

参考书目：《算法 4th》