一天一个Java基础——排序
2016-03-29 22:21
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插入排序
直接插入排序:
当插入第i个数据元素k时,由前i-1个数据元素组成已排序的数据序列,将k与数据序列中各数据元素依次进行比较后,插入到数据序列的适当位置,使得插入后的数据序列仍是排序的。直接插入排序算法是稳定的,时间复杂度为O(n^2)。
/* * 插入排序 * 1.外层循环(循环控制变量i)的迭代是为了获取已排好序的子数列 * 2.内层循环(循环控制变量k)将list[i]插入到从list[0]到list[i-1]的子数列中 */ public static void insertionSort(int[] array) { for (int i = 1; i < array.length; i++) { int minValue = array[i]; int k; for (k = i - 1;k >= 0 && minValue < array[k]; k--) { array[k + 1] = array[k]; } array[k + 1] = minValue; } }
希尔排序:
排序之初,允许数据元素做较大的移动,而当数据元素接近目的地时,再做较小的移动。这样做可使排序过程加快。希尔排序的算法思想非常简单,但如何选择增量以产生最好的排序效果,至今仍没定论。希尔排序算法是不稳定的,所需的时间取决于每次排序时增量的个数和增量的取值,若增量的取值比较合理,希尔排序算法的时间复杂度约为O(n(log_2n)^2)。
交换排序
冒泡排序:
将相邻的两个数据元素按关键字进行比较,如果反序,则交换。对于一个待排序的数据序列,经一趟排序后,最大值数据元素移到最后位置,其它值较大的数据元素也向最终位置移动,此过程称为一趟起泡。冒泡排序算法是稳定的,时间复杂度为O(n^2)。
快速排序:
快速排序是目前平均性能较好的一种排序算法。在待排序的数据序列中任意选择一个值作为基准值,由序列的两端交替地向中间进行比较、交换,使得所有比基准值晓得元素都处于序列的左端,比基准值大的元素都处于序列的右端,这样序列就被划分成两个子序列。再对两个子序列分别进行同样的操作,直到子序列的长度为1时,则已排好序。每趟排序完,作为基准值的数据元素需要找到它在排好序的序列中的最终位置。
选择排序:
设待排序的数据序列有n个元素,第1趟排序,比较n个元素,选择关键字最小的元素,将其交换到序列的第1个位置上;第2趟排序,在余下的n-1个元素中,再选取关键字最小的元素,交换到序列的第2个位置上.....经过n-1趟排序,n个元素的数据序列则按递增次序排序完成。直接选择排序算法是不稳定的
/* * 选择排序 * 1.选择排序法先找到数列中最小的数 * 2.然后将它放在数列的最前面 * 3.在剩下的数中,循环1、2操作 */ public static void selectionSort(int[] array) { for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) { int minValue = array[i]; int minIndex = i; for (int j = i + 1;j < array.length;j++) { if (array[j] < minValue) { minValue = array[j]; minIndex = j; } } if (minIndex != i) { array[minIndex] = array[i]; array[i] = minValue; } } }
归并排序:
归并排序算法可以递归地描述为:算法将数组分为两半,对每部分递归地应用归并排序。在两部分都排好序后,对它们进行归并。递归调用持续将数组划分为子数组,直到每个子数组只包含一个元素。然后,该算法将这些小的子数组归并为稍大的有序子数组,直到最后形成一个有序的数组。
/** * @author zhengbinMac */ public class mergeSort { public static void main(String[] args) { int[] list = {2, 3, 2, 5, 6, 1, -2, 3, 14, 12}; mergeSort(list); for (int i = 0; i < list.length; i++) { System.out.print(list[i]+" "); } } public static void mergeSort(int[] list) { if(list.length > 1) { // 拆分过程 // 第一半儿 int[] firstHalf = new int[list.length / 2]; System.arraycopy(list, 0, firstHalf, 0, list.length / 2); // 将这一半儿再拆成两半儿 mergeSort(firstHalf); // 第二半儿 int secondHalfLength = list.length - list.length / 2; int[] secondHalf = new int[secondHalfLength]; System.arraycopy(list, list.length / 2, secondHalf, 0, secondHalfLength); // 将这一半儿再拆成两半儿 mergeSort(secondHalf); // 将两半儿数组归并成一个新的有序数组temp int[] temp = merge(firstHalf, secondHalf); // 将temp赋给原始数组list System.arraycopy(temp, 0, list, 0, temp.length); } } private static int[] merge(int[] list1, int[] list2) { // 将拆分出来的两个数组归并为排好序的一个数组 int[] temp = new int[list1.length + list2.length]; int current1 = 0; // 指向list1当前考虑的元素 int current2 = 0; // 指向list2当前考虑的元素 int current3 = 0; // 指向temp当前考虑的元素 while(current1 < list1.length && current2 < list2.length) { if(list1[current1] < list2[current2]) { // 如果较小的元素在list1中,current1增加1 temp[current3++] = list1[current1++]; }else { // 如果较小的元素在list2中,current2增加1 temp[current3++] = list2[current2++]; } } // 如果list1和list2中仍有未移动的元素,就将它们复制到temp中 while(current1 < list1.length) { temp[current3++] = list1[current1++]; } while(current2 < list2.length) { temp[current3++] = list2[current2++]; } // 将temp作为一个新的有序数组返回 return temp; } }
package One; public class Test_sort { public static void main(String[] args) { int[] a = { 2, 9, 5, 4, 8, 1 }; // sort(bubble_sort); quick_sort(a, 0, a.length - 1); for (int i = 0; i < a.length; i++) { System.out.print(a[i] + " "); } } // 冒泡排序 public static int[] bubble_sort(int[] a) { // 设置判断,进行优化 // 如果某次遍历中没有发生交换,那么就不用再进行下去,因为排序已完成 boolean ac = true; for (int k = 1; k < a.length & ac; k++) { ac = false; for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) { if (a[i] > a[i + 1]) { int temp = a[i]; a[i] = a[i + 1]; a[i + 1] = temp; ac = true; } } } return a; } // 快速排序 public static int[] quick_sort(int s[], int l, int r) { if (l < r) { // Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //将中间的这个数和第一个数交换 参见注1 int i = l, j = r, x = s[l]; while (i < j) { // 从右向左找第一个小于x的数 while (i < j && s[j] >= x) j--; if (i < j) s[i++] = s[j]; // 从左向右找第一个大于等于x的数 while (i < j && s[i] < x) i++; if (i < j) s[j--] = s[i]; } s[i] = x; quick_sort(s, l, i - 1); // 递归调用 从右至左 quick_sort(s, i + 1, r); // 从左至右 } return s; } }
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