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java实现6种字符串数组的排序(String array sort)

2020-03-11 17:52 621 查看

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
;

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:

words5_jb51.rar

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》

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助

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