排序算法——java实现
2015-09-21 22:32
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冒泡排序
/* 冒泡法排序<br/>
* 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
* 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。</li>
* 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。</li>
* 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。</li>
* @param numbers
* 需要排序的整型数组
*/
public static void bubbleSort(int[] numbers) {
int temp; // 记录临时中间值
int size = numbers.length; // 数组大小
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < size; j++) {
if (numbers[i] < numbers[j]) { // 交换两数的位置
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[j];
numbers[j] = temp;
}
}
}
}快速排序
/* * 快速排序<br/>
* <ul>
* <li>从数列中挑出一个元素，称为“基准”</li>
* <li>重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，
* 该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。</li>
* <li>递归地把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。</li>
*
* @param numbers
* @param start
* @param end
*/
public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {
if (start < end) {
int base = numbers[start]; // 选定的基准值（第一个数值作为基准值）
int temp; // 记录临时中间值
int i = start, j = end;
while (i < j) {
while ((numbers[j] >= base) && (i < j))
j--;
numbers[i] = numbers[j];
while ((numbers[i] <= base) && (i < j))
i++;
numbers[j] = numbers[i];
}
numbers[i] = numbers[0];
System.out.println(i + " " + j);// 结果是i=j;
quickSort(numbers, start, i - 1);
quickSort(numbers, i + 1, end);
}
}选择排序
/*
* 选择排序
* 在未排序中找到最小元素放到起始位置
* 再从剩余未排序的找到最小元素，依次类推*/
public static void selectSort(int [] num){
for(int i=0;i<num.length-1;i++){
int min=i;
for(int j=i+1;j<num.length;j++){
if(num[j]<num[min])
min=j;
}
int temp=num[i];
num[i]=num[min];
num[min]=temp;
}
for(int a:num){
System.out.print(a+" ");
}
}插入排序
/*
* 插入排序
* 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序
* 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描
* 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置
* 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
* 将新元素插入到该位置中
* 重复步骤2*/
public static void insertSort(int[] num) {
int size = num.length, j;
for (int i = 1; i < size; i++) {
int temp = num[i];
for (j = i; j > 0 && temp < num[j - 1]; j--)
num[j] = num[j - 1];
num[j] = temp;
}
for (int a : num) {
System.out.print(a + " ");
}
}希尔排序
/**希尔排序的原理:根据需求，如果你想要结果从大到小排列，它会首先将数组进行分组，然后将较大值移到前面，较小值
* 移到后面，最后将整个数组进行插入排序，这样比起一开始就用插入排序减少了数据交换和移动的次数，可以说希尔排序是加强
* 版的插入排序
* 拿数组5, 2, 8, 9, 1, 3，4来说，数组长度为7，当increment为3时，数组分为两个序列
* 5，2，8和9，1，3，4，第一次排序，9和5比较，1和2比较，3和8比较，4和比其下标值小increment的数组值相比较
* 此例子是按照从大到小排列，所以大的会排在前面，第一次排序后数组为9, 2, 8, 5, 1, 3，4
* 第一次后increment的值变为3/2=1,此时对数组进行插入排序，
*/
public static void shellSort(int[] num) {
int j = 0;
int temp = 0;
for (int increment = num.length / 2; increment > 0; increment /= 2) {
for (int i = increment; i < num.length; i++) {
temp = num[i];
for (j = i; j >= increment; j -= increment) {
if(temp < num[j - increment]){
num[j] = num[j - increment];
}else{
break;
}
}
num[j] = temp;
}
}
for (int a : num) {
System.out.print(a + " ");
}
}归并排序
/*归并排序
* 申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列
* 设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置
* 比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置
* 重复步骤3直到某一指针达到序列尾
* 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾
*/
public static void mergeSort(int num[],int left,int right){
int t = 1;// 每组元素个数
int size = right - left + 1;
while (t < size) {
int s = t;// 本次循环每组元素个数
t = 2 * s;
int i = left;
while (i + (t - 1) < size) {
merge(num, i, i + (s - 1), i + (t - 1));
i += t;
}
if (i + (s - 1) < right)
merge(num, i, i + (s - 1), right);
}
/* System.out.println( " ");
for (int a : num) {
System.out.print(a + " ");
}*/
}堆排序
public static 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 static 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 static void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
// 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;
}
}
}
}基数排序
public static 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++;
}
}
}
for (int a : array) {
System.out.print(a + " ");
}
}
// 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;
}
}
}
}
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