引用
在排序过程中,全部记录存放在内存,则称为内排序,如果排序过程中需要使用外存,则称为外排序。下面讲的排序都是属于内排序。
内排序有可以分为以下几类:
(1)、插入排序:直接插入排序、二分法插入排序、希尔排序。
(2)、选择排序:简单选择排序、堆排序。
(3)、交换排序:冒泡排序、快速排序。
(4)、归并排序
(5)、基数排序
/** * 直接插入排序: * 先将array中的第一位作为一个有序数列,然后取第二位放入T中,将第二位留出, * 然后与第一位比较,如果第一位大的话,将第一位的元素放入留出的第二位中,由于i自减,第一位就放入T中的元素。 * 然后一次将第二位后的元素取出放入T中,逐个与前面有序的序列中的每个元素比较,通过交换,可以得到最终结果。 * @author xiaodai * */ public class InsertionSort { public static void main(String[] args) { int[] array=new int[]{2,13,1,6,26,11,17}; /*for (int i = 1; i < array.length; i++) { int t=array[i]; while(i > 0 && t < array[i-1]){ array[i]=array[i-1]; i--; } array[i]=t; }*/ for (int i = 1; i < array.length; i++) { int temp=array[i]; int j; for (j = i-1; j >= 0; j--) { if(temp < array[j]){ array[j+1]=array[j]; }else{ break; } } array[j+1]=temp; } for (int i : array) { System.out.print(i+" "); } } }
/** * 二分法排序: * 在插入第i个元素时,对前面的0~i-1元素进行折半,先跟他们 * 中间的那个元素比,如果小,则对前半再进行折半,否则对后半 * 进行折半,直到left>right,然后再把第i个元素前1位与目标位置之间 * 的所有元素后移,再把第i个元素放在目标位置上。 * @author xiaodai * */ public class DichotomySort { public static void main(String[] args) { int[] array=new int[]{2,13,1,6,26,11,17}; for (int i = 0; i < array.length; i++) { int start=0; int end=i-1; int mid=0; int temp=array[i]; while(end>=start){ mid=(start+end)/2; if(temp > array[mid]){ end=mid-1; }else{ start=mid+1; } } for (int j = i-1; j > end; j--) { array[j+1]=array[j]; } array[end+1]=temp; } for (int i : array) { System.out.print(i+" "); } } }
/** * 希尔排序: * 先取一个小于n的整数d1作为第一个增量,把文件的全部记录分成d1个组。 * 所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插入排序; * 然后,取第二个增量d2<d1重复上述的分组和排序,直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<…<d2<d1), * 即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。该方法实质上是一种分组插入方法。 * @author xiaodai * */ public class ShellSort { public static void main(String[] args) { int[] array=new int[]{2,13,1,6,26,11,17}; int group=array.length; while(true){ group=group/2; for (int i = 0; i < group; i++) { for (int j = i+group; j < array.length; j=j+group) { int temp=array[j]; int k; for (k = j-group; k >= 0 && temp < array[k]; k=k-group) { array[k+group]=array[k]; } array[k+group]=temp; } } if(group == 1){ break; } } for (int i : array) { System.out.print(i+" "); } } }
/** * 选择排序: * 选择排序是假定第一个为最大,将第一个的下标赋给max,所以外层循环需要array.length-1次, * 内层循环从外层循环选取的第一个元素后一位进行比较,选取第一个元素后面最大元素的下标, * 使其与外层循环所选元素的下标进行交换, * 最后在外层循环通过下标进行数值交换。 * @author xiaodai * */ public class Selectionsort { public static void main(String[] args) { int[] array=new int[]{2,13,1,6,26,11,17}; for (int i = 0; i < array.length-1; i++) { int max=i; for (int j = i+1; j < array.length; j++) { if(array[max]<array[j]){ max=j; } } if(max!=i){ int temp=array[i]; array[i]=array[max]; array[max]=temp; } } for (int i : array) { System.out.print(i+" "); } } }
/** * 堆排序:初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树, * 调整它们的存储序,使之成为一个 堆,这时堆的根节点的数最大。 * 然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。 * 依此类推,直到只有两个节点的堆,并对 它们作交换,最后得到有n个节点的有序序列。 * 从算法描述来看,堆排序需要两个过程,一是建立堆,二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。 * 所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数,二是反复调用渗透函数实现排序的函数。 * @author xiaodai * */ public class HeapSort { public static void main(String[] args) { int[] array=new int[]{2,13,1,6,26,11,17}; int arrayLength=array.length; for (int i = 0; i < array.length-1; i++) { buildMaxHeap(array, arrayLength-1-i); swap(array, 0, arrayLength-1-i); } for (int i : array) { System.out.print(i+" "); } } public static void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex){ 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; } } } } public static void swap(int[] data, int i, int j){ int temp=data[i]; data[i]=data[j]; data[j]=temp; } }
/** * 冒泡排序: * 进行冒泡排序需要从数组的开始元素开始,依次两两比较,这就需要比较length-1次(只有0~length-2需要比较, * length-1不需要比较)。所以外层循环需要array.length-1次。 * 外层循环进行每次比较都会排除一个最大或者最小值,所以内层循环只需要比较j < array.length-1-i次。 * 在进行比较的时候,两两交换(次序可以有小到大,也可以由大到小)。 * @author xiaodai * */ public class BubbleSort { public static void main(String[] args) { int[] array=new int[]{2,13,1,6,26,11,17}; for (int i = 0; i < array.length-1; i++) { for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) { if(array[j]>array[j+1]){ int temp=array[j]; array[j]=array[j+1]; array[j+1]=temp; } } } for (int i : array) { System.out.print(i+" "); } } }
/** * 快速排序:选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素, * 通过一趟扫描,将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素, * 此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。 * @author xiaodai * */ public class QuickSort { public static void main(String[] args) { int[] array=new int[]{2,13,1,6,26,11,17}; qs(array, 0, array.length-1); for (int i : array) { System.out.print(i+" "); } } public static void qs(int[] data, int left, int right){ if(left < right){ int key = data[left]; int low = left; int high = right; while(low < high){ while(low < high && data[high] > key){ high--; } data[low] = data[high]; while(low < high && data[low] < key){ low++; } data[high] = data[low]; } data[low] = key; qs(data,left,low-1); qs(data,low+1,right); } } }
/** * 归并排序: * 将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的。 * 然后再把有序子序列合并为整体有序序列。 * @author xiaodai * */ public class MergeSort { public static void main(String[] args) { int[] a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1,8}; mergeSort(a,0,a.length-1); System.out.println(); System.out.println("排序之后:"); for (int i = 0; i < a.length; i++) { System.out.print(a[i]+" "); } } private static void mergeSort(int[] a, int left, int right) { if(left<right){ int middle = (left+right)/2; //对左边进行递归 mergeSort(a, left, middle); //对右边进行递归 mergeSort(a, middle+1, right); //合并 merge(a,left,middle,right); } } private static void merge(int[] a, int left, int middle, int right) { int[] tmpArr = new int[a.length]; int mid = middle+1; //右边的起始位置 int tmp = left; int third = left; while(left<=middle && mid<=right){ //从两个数组中选取较小的数放入中间数组 if(a[left]<=a[mid]){ tmpArr[third++] = a[left++]; }else{ tmpArr[third++] = a[mid++]; } } //将剩余的部分放入中间数组 while(left<=middle){ tmpArr[third++] = a[left++]; } while(mid<=right){ tmpArr[third++] = a[mid++]; } //将中间数组复制回原数组 while(tmp<=right){ a[tmp] = tmpArr[tmp++]; } } }
/** * 基数排序:将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度,数位较短的数前面补零。 * 然后,从最低位开始,依次进行一次排序。 * 这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后,数列就变成一个有序序列。 * @author xiaodai * */ public class RadixSort { public static void main(String[] args) { int[] a={49,38,65,97,176,213,227,49,78,34,12,164,11,18,1}; //基数排序 sort(a); System.out.println("排序之后:"); for (int i = 0; i < a.length; i++) { System.out.print(a[i]+" "); } } private static void sort(int[] array) { //找到最大数,确定要排序几趟 int max = 0; for (int i = 0; i < array.length; i++) { if(max<array[i]){ max = array[i]; } } //判断位数 int times = 0; while(max>0){ max = max/10; times++; } //建立十个队列 List<ArrayList> queue = new ArrayList<ArrayList>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { ArrayList queue1 = new ArrayList(); queue.add(queue1); } //进行times次分配和收集 for (int i = 0; i < times; i++) { //分配 for (int j = 0; j < array.length; j++) { int x = array[j]%(int)Math.pow(10, i+1)/(int)Math.pow(10, i); ArrayList queue2 = queue.get(x); queue2.add(array[j]); queue.set(x,queue2); } //收集 int count = 0; for (int j = 0; j < 10; j++) { while(queue.get(j).size()>0){ ArrayList<Integer> queue3 = queue.get(j); array[count] = queue3.get(0); queue3.remove(0); count++; } } } } }