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转载:Java常用的几种排序算法 。

2014-11-19 19:33 330 查看
原始出处

常见的排序算法之Java代码解释
一 简要介绍
一般排序均值的是将一个已经无序的序列数据重新排列成有序的
常见的排序分为:
1 插入类排序
主要就是对于一个已经有序的序列中,插入一个新的记录。它包括:直接插入排序,折半插入排序和希尔排序
2 交换类排序
这类排序的核心就是每次比较都要“交换”,在每一趟排序都会两两发生一系列的“交换”排序,但是每一趟排序都会让一个记录排序到它的最终位置上。它包括:起泡排序,快速排序
3 选择类排序
每一趟排序都从一系列数据中选择一个最大或最小的记录,将它放置到第一个或最后一个为位置交换,只有在选择后才交换,比起交换类排序,减少了交换记录的时间。属于它的排序:简单选择排序,堆排序
4 归并类排序
将两个或两个以上的有序序列合并成一个新的序列
5 基数排序
主要基于多个关键字排序的。
下面针对上面所述的算法,讲解一些常用的java代码写的算法
二 插入类排序之直接插入排序
直接插入排序,一般对于已经有序的队列排序效果好。
基本思想:每趟将一个待排序的关键字按照大小插入到已经排序好的位置上。
算法思路,从后往前先找到要插入的位置,如果小于则就交换,将元素向后移动,将要插入数据插入该位置即可。时间复杂度为O(n2),空间复杂度为O(1)

三 插入类排序之折半插入排序(二分法排序)

条件:在一个已经有序的队列中,插入一个新的元素
折半插入排序记录的比较次数与初始序列无关
思想:折半插入就是首先将队列中取最小位置low和最大位置high,然后算出中间位置mid
将中间位置mid与待插入的数据data进行比较,
如果mid大于data,则就表示插入的数据在mid的左边,high=mid-1;
如果mid小于data,则就表示插入的数据在mid的右边,low=mid+1

最后整体进行右移操作。

时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)

四 插入类排序之希尔排序

希尔排序,也叫缩小增量排序,目的就是尽可能的减少交换次数,每一个组内最后都是有序的。
将待续按照某一种规则分为几个子序列,不断缩小规则,最后用一个直接插入排序合成
空间复杂度为O(1),时间复杂度为O(nlog2n)
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。

五 交换类排序之冒泡排序

交换类排序核心就是每次比较都要进行交换
冒泡排序:是一种交换排序
每一趟比较相邻的元素,较若大小不同则就会发生交换,每一趟排序都能将一个元素放到它最终的位置!每一趟就进行比较。

时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)

六 交换类排序之快速排序

快速排序算法,初始的时候选择一个轴线,一般来说选择第一个元素,每一趟排序交换后,最后出现的就是该轴左边比它小,右边比他大!交替扫描,先从右边开始扫描,如果遇到比它小的就停止,将该元素与轴线交换,马上换成从左开始扫描,如果遇到比它大的就停止,将该元素与轴线数据交换,重复这样的!一般就是递归做的
时间复杂度O(nlog2n),平均时间是最好的
空间复杂度O(long2n),快速排序需要递归用到了栈

七 选择类排序之简单选择排序
简单选择排序,每一趟从数据中选择一个最小值放到最前面,但是不需要交换位置,只记录该交换的位置,只有找到后才做一次交换!

八 [b]
选择类排序之堆排序
[/b]



堆排序就是建立大顶堆或者小顶堆,若建立大顶堆,每次对于建好的大顶堆将根元素与最后一个元素交换,无序的数目减少,有序的数目增加。

对于求N个数据中的前n个最小的数据,首先就是建立一个n个的大顶堆,然后让其余的元素来进行与这堆顶元素比较,如果小于则与堆顶互换元素。

这里采用数组存储节点,并且下标统一从0,length-1,所以对于这样处理的左孩子节点下标为

2 * i+1,右孩子的节点下标为2 * i+2



九 二路归并排序

归并排序主要分为分割和归并,每次分割后,对于每一个部分进行排序,然后进行归并,建立一个临时表存储归并后的结果,在将两路进行归并的时候,每一路都已经是有序的。

十 各种排序总结:

时间复杂度:巧记“快些以nlog2n归队”,快代表快速排序,些代表希尔排序,归代表归并排序,队代表堆排序
算法稳定性:巧记“心情不稳定,快些选人吧”,快代表快速排序,些代表希尔排序,选代表选择排序,队代表堆排序
从一大堆中选择最大的几个或者最小的几个数,直接用堆排序
原始序列有序号,直接用插入排序
经过一趟排序能使一个元素达到它最终位置的是交换类排序(冒泡,快速)和选择类排序(简单选择,堆)。
排序方法元素比较次数与原始序列无关---简单选择排序,折半插入排序
排序方法的排序趟数和原始队列无有关--交换类排序
附带一份排序算法好坏情况表图



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