Java程序員必知的8大排序
8種排序之間的關(guān)系:
1， 直接插入排序
（1）基本思想：在要排序的一組數(shù)中，假設(shè)前面(n-1)[n>=2] 個數(shù)已經(jīng)是排
好順序的，現(xiàn)在要把第n個數(shù)插到前面的有序數(shù)中，使得這n個數(shù)
也是排好順序的。如此反復(fù)循環(huán)，直到全部排好順序。
（2）實例
（3）用java實現(xiàn)
- 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]; //將大于temp的值整體后移一個單位
- }
- a[j+1]=temp;
- }
- for(int i=0;i<a.length;i++)
- System.out.println(a[i]);
- }
- }
2，希爾排序（最小增量排序）
（1）基本思想：算法先將要排序的一組數(shù)按某個增量d（n/2,n為要排序數(shù)的個數(shù)）分成若干組，每組中記錄的下標(biāo)相差d.對每組中全部元素進(jìn)行直接插入排序，然后再用一個較小的增量（d/2）對它進(jìn)行分組，在每組中再進(jìn)行直接插入排序。當(dāng)增量減到1時，進(jìn)行直接插入排序后，排序完成。
（2）實例：
（3）用java實現(xiàn)
- 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.簡單選擇排序
（1）基本思想：在要排序的一組數(shù)中，選出最小的一個數(shù)與***個位置的數(shù)交換；
然后在剩下的數(shù)當(dāng)中再找最小的與第二個位置的數(shù)交換，如此循環(huán)到倒數(shù)第二個數(shù)和***一個數(shù)比較為止。
（2）實例：
（3）用java實現(xiàn)
- 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：堆排序是一種樹形選擇排序，是對直接選擇排序的有效改進(jìn)。
堆的定義如下：具有n個元素的序列（h1,h2,...,hn),當(dāng)且僅當(dāng)滿足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1） (i=1,2,...,n/2)時稱之為堆。在這里只討論滿足前者條件的堆。由堆的定義可以看出，堆頂元素（即***個元素）必為***項（大頂堆）。完全二叉樹可以很直觀地表示堆的結(jié)構(gòu)。堆頂為根，其它為左子樹、右子樹。初始時把要排序的數(shù)的序列看作是一棵順序存儲的二叉樹，調(diào)整它們的存儲序，使之成為一個堆，這時堆的根節(jié)點的數(shù)***。然后將根節(jié)點與堆的***一個節(jié)點交換。然后對前面(n-1)個數(shù)重新調(diào)整使之成為堆。依此類推，直到只有兩個節(jié)點的堆，并對它們作交換，***得到有n個節(jié)點的有序序列。從算法描述來看，堆排序需要兩個過程，一是建立堆，二是堆頂與堆的***一個元素交換位置。所以堆排序有兩個函數(shù)組成。一是建堆的滲透函數(shù)，二是反復(fù)調(diào)用滲透函數(shù)實現(xiàn)排序的函數(shù)。
（2）實例：
初始序列：46,79,56,38,40,84
建堆：
交換，從堆中踢出***數(shù)
依次類推：***堆中剩余的***兩個結(jié)點交換，踢出一個，排序完成。
（3）用java實現(xiàn)
- 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("開始排序");
- int arrayLength=a.length;
- //循環(huán)建堆
- for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){
- //建堆
- buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
- //交換堆頂和***一個元素
- 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;
- }
- //對data數(shù)組從0到lastIndex建大頂堆
- private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
- // TODO Auto-generated method stub
- //從lastIndex處節(jié)點（***一個節(jié)點）的父節(jié)點開始
- for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
- //k保存正在判斷的節(jié)點
- int k=i;
- //如果當(dāng)前k節(jié)點的子節(jié)點存在
- while(k*2+1<=lastIndex){
- //k節(jié)點的左子節(jié)點的索引
- int biggerIndex=2*k+1;
- //如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k節(jié)點的右子節(jié)點存在
- if(biggerIndex<lastIndex){
- //若果右子節(jié)點的值較大
- if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
- //biggerIndex總是記錄較大子節(jié)點的索引
- biggerIndex++;
- }
- }
- //如果k節(jié)點的值小于其較大的子節(jié)點的值
- if(data[k]<data[biggerIndex]){
- //交換他們
- swap(data,k,biggerIndex);
- //將biggerIndex賦予k，開始while循環(huán)的下一次循環(huán)，重新保證k節(jié)點的值大于其左右子節(jié)點的值
- k=biggerIndex;
- }else{
- break;
- }
- }<p align="left"> <span> </span>}</p><p align="left"> }</p><p align="left"> <span style="background-color: white; ">}</span></p>
5.冒泡排序
（1）基本思想：在要排序的一組數(shù)中，對當(dāng)前還未排好序的范圍內(nèi)的全部數(shù)，自上而下對相鄰的兩個數(shù)依次進(jìn)行比較和調(diào)整，讓較大的數(shù)往下沉，較小的往上冒。即：每當(dāng)兩相鄰的數(shù)比較后發(fā)現(xiàn)它們的排序與排序要求相反時，就將它們互換。
（2）實例：
（3）用java實現(xiàn)
- 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：選擇一個基準(zhǔn)元素,通常選擇***個元素或者***一個元素,通過一趟掃描，將待排序列分成兩部分,一部分比基準(zhǔn)元素小,一部分大于等于基準(zhǔn)元素,此時基準(zhǔn)元素在其排好序后的正確位置,然后再用同樣的方法遞歸地排序劃分的兩部分。
（2）實例：
（3）用java實現(xiàn)
- 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]; //數(shù)組的***個作為中軸
- while (low < high) {
- while (low < high && list[high] >= tmp) {
- high--;
- }
- list[low] = list[high]; //比中軸小的記錄移到低端
- while (low < high && list[low] <= tmp) {
- low++;
- }
- list[high] = list[low]; //比中軸大的記錄移到高端
- }
- list[low] = tmp; //中軸記錄到尾
- return low; //返回中軸的位置
- }
- public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {
- if (low < high) {
- int middle = getMiddle(list, low, high); //將list數(shù)組進(jìn)行一分為二
- _quickSort(list, low, middle - 1); //對低字表進(jìn)行遞歸排序
- _quickSort(list, middle + 1, high); //對高字表進(jìn)行遞歸排序
- }
- }
- public void quick(int[] a2) {
- if (a2.length > 0) { //查看數(shù)組是否為空
- _quickSort(a2, 0, a2.length - 1);
- }
- }
- }
7、歸并排序
（1）基本排序：歸并（Merge）排序法是將兩個（或兩個以上）有序表合并成一個新的有序表，即把待排序序列分為若干個子序列，每個子序列是有序的。然后再把有序子序列合并為整體有序序列。
（2）實例：
（3）用java實現(xiàn)
- 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){
- //找出中間索引
- int center=(left+right)/2;
- //對左邊數(shù)組進(jìn)行遞歸
- sort(data,left,center);
- //對右邊數(shù)組進(jìn)行遞歸
- 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記錄中間數(shù)組的索引
- int third=left;
- int tmp=left;
- while(left<=center&&mid<=right){
- //從兩個數(shù)組中取出最小的放入中間數(shù)組
- if(data[left]<=data[mid]){
- tmpArr[third++]=data[left++];
- }else{
- tmpArr[third++]=data[mid++];
- }
- }
- //剩余部分依次放入中間數(shù)組
- while(mid<=right){
- tmpArr[third++]=data[mid++];
- }
- while(left<=center){
- tmpArr[third++]=data[left++];
- }
- //將中間數(shù)組中的內(nèi)容復(fù)制回原數(shù)組
- while(tmp<=right){
- data[tmp]=tmpArr[tmp++];
- }
- System.out.println(Arrays.toString(data));
- }
- }
8、基數(shù)排序
（1）基本思想：將所有待比較數(shù)值（正整數(shù)）統(tǒng)一為同樣的數(shù)位長度，數(shù)位較短的數(shù)前面補零。然后，從***位開始，依次進(jìn)行一次排序。這樣從***位排序一直到***位排序完成以后,數(shù)列就變成一個有序序列。
（2）實例：
（3）用java實現(xiàn)
- 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){
- //首先確定排序的趟數(shù);
- int max=array[0];
- for(int i=1;i<array.length;i++){
- if(array[i]>max){
- max=array[i];
- }
- }
- int time=0;
- //判斷位數(shù);
- while(max>0){
- max/=10;
- time++;
- }
- //建立10個隊列;
- List<ArrayList> queue=new ArrayList<ArrayList>();
- for(int i=0;i<10;i++){
- ArrayList<Integer> queue1=new ArrayList<Integer>();
- queue.add(queue1);
- }
- //進(jìn)行time次分配和收集;
- for(int i=0;i<time;i++){
- //分配數(shù)組元素;
- for(int j=0;j<array.length;j++){
- //得到數(shù)字的第time+1位數(shù);
- 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;//元素計數(shù)器;
- //收集隊列元素;
- 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++;
- }
- }
- }
- }
- }
原文鏈接：http://blog.csdn.net/without0815/article/details/7697916
