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八种排序算法--java实现(转:http://blog.csdn.net/without0815/article/details/7697916)

8种排序之间的关系:

 

1, 直接插入排序

   (1)基本思想:在要排序的一组数中,假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排

好顺序的,现在要把第n个数插到前面的有序数中,使得这n个数

也是排好顺序的。如此反复循环,直到全部排好顺序。

 (2)实例

 

(3)用java实现

 

 1  package com.njue; 2   3 public class insertSort { 4 public insertSort(){ 5     inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 6     int temp=0; 7     for(int i=1;i<a.length;i++){ 8        int j=i-1; 9        temp=a[i];10        for(;j>=0&&temp<a[j];j--){11        a[j+1]=a[j];                       //将大于temp的值整体后移一个单位12        }13        a[j+1]=temp;14     }15     for(int i=0;i<a.length;i++)16        System.out.println(a[i]);17 }18 }

 

2,           希尔排序(最小增量排序)

 

(1)基本思想: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。

(2)实例:

 


 

 

(3)用java实现

public class shellSort {public    shellSort(){    int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};    double d1=a.length;    int temp=0;    while(true){        d1= Math.ceil(d1/2);        int d=(int) d1;        for(int x=0;x<d;x++){            for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){                int j=i-d;                temp=a[i];                for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){                a[j+d]=a[j];                }                a[j+d]=temp;            }        }        if(d==1)            break;    }    for(int i=0;i<a.length;i++)        System.out.println(a[i]);}}

 

3.简单选择排序

(1)基本思想:在要排序的一组数中,选出最小的一个数与第一个位置的数交换;

然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换,如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。

(2)实例:

 

 

 

(3)用java实现

public class selectSort {    public selectSort(){        int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};        int position=0;        for(int i=0;i<a.length;i++){                        int j=i+1;            position=i;            int temp=a[i];            for(;j<a.length;j++){            if(a[j]<temp){                temp=a[j];                position=j;            }            }            a[position]=a[i];            a[i]=temp;        }        for(int i=0;i<a.length;i++)            System.out.println(a[i]);    }}

 

4,      堆排序

(1)基本思想:堆排序是一种树形选择排序,是对直接选择排序的有效改进。

堆的定义如下:具有n个元素的序列(h1,h2,...,hn),当且仅当满足(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1)(i=1,2,...,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出,堆顶元素(即第一个元素)必为最大项(大顶堆)。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根,其它为左子树、右子树。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。

(2)实例:

初始序列:46,79,56,38,40,84

建堆:

 

 

交换,从堆中踢出最大数

 

依次类推:最后堆中剩余的最后两个结点交换,踢出一个,排序完成。

(3)用java实现

import java.util.Arrays;public class HeapSort {     int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};    public  HeapSort(){        heapSort(a);    }    public  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  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 void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {        // TODO Auto-generated method stub        //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;                }            }<p align="left">&nbsp;<span>    </span>}</p><p align="left">&nbsp;&nbsp;&nbsp; }</p><p align="left">&nbsp;<span style="background-color: white; ">}</span></p>

 

 

5.冒泡排序

(1)基本思想:在要排序的一组数中,对当前还未排好序的范围内的全部数,自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整,让较大的数往下沉,较小的往上冒。即:每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时,就将它们互换。

(2)实例:

 

 

(3)用java实现

 1 public class bubbleSort { 2 public    bubbleSort(){ 3      int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 4     int temp=0; 5         boolean flag = false; 6     for(int i=0;i<a.length-1;i++){ 7                 flag = false; 8         for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){ 9         if(a[j]>a[j+1]){10             temp=a[j];11             a[j]=a[j+1];12             a[j+1]=temp;13                         flag = true;14         }15         }16                if(flag == false)17                      break;18     }19     for(int i=0;i<a.length;i++)20     System.out.println(a[i]);    21 }22 }

 

6.快速排序

 

(1)基本思想: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。

(2)实例:

 

(3)用java实现

 1 public class quickSort { 2   int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 3 public    quickSort(){ 4     quick(a); 5     for(int i=0;i<a.length;i++) 6         System.out.println(a[i]); 7 } 8 public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {    9             int tmp = list[low];    //数组的第一个作为中轴   10             while (low < high) {   11                 while (low < high && list[high] >= tmp) {   12 13       high--;   14                 }   15                 list[low] = list[high];   //比中轴小的记录移到低端   16                 while (low < high && list[low] <= tmp) {   17                     low++;   18                 }   19                 list[high] = list[low];   //比中轴大的记录移到高端   20             }   21            list[low] = tmp;              //中轴记录到尾   22             return low;                   //返回中轴的位置   23         }  24 public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {   25             if (low < high) {   26                int middle = getMiddle(list, low, high);  //将list数组进行一分为二   27                 _quickSort(list, low, middle - 1);        //对低字表进行递归排序   28                _quickSort(list, middle + 1, high);       //对高字表进行递归排序   29             }   30         } 31 public void quick(int[] a2) {   32             if (a2.length > 0) {    //查看数组是否为空   33                 _quickSort(a2, 0, a2.length - 1);   34         }   35        } 36 }

 

 

 

7、归并排序

(1)基本排序:归并(Merge)排序法是将两个(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。

(2)实例:


 

 

(3)用java实现


 

import java.util.Arrays;public class mergingSort {int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};public    mergingSort(){    sort(a,0,a.length-1);    for(int i=0;i<a.length;i++)        System.out.println(a[i]);}public void sort(int[] data, int left, int right) {    // TODO Auto-generated method stub    if(left<right){        //找出中间索引        int center=(left+right)/2;        //对左边数组进行递归        sort(data,left,center);        //对右边数组进行递归        sort(data,center+1,right);        //合并        merge(data,left,center,right);            }}public void merge(int[] data, int left, int center, int right) {    // TODO Auto-generated method stub    int [] tmpArr=new int[data.length];    int mid=center+1;    //third记录中间数组的索引    int third=left;    int tmp=left;    while(left<=center&&mid<=right){   //从两个数组中取出最小的放入中间数组        if(data[left]<=data[mid]){            tmpArr[third++]=data[left++];        }else{            tmpArr[third++]=data[mid++];        }    }    //剩余部分依次放入中间数组    while(mid<=right){        tmpArr[third++]=data[mid++];    }    while(left<=center){        tmpArr[third++]=data[left++];    }    //将中间数组中的内容复制回原数组    while(tmp<=right){        data[tmp]=tmpArr[tmp++];    }    System.out.println(Arrays.toString(data));}}

 

8、基数排序

(1)基本思想: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。

(2)实例:



 

 

(3)用java实现

 

 1 import java.util.ArrayList; 2 import java.util.List; 3  4 public class radixSort { 5     int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,101,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 6 public radixSort(){ 7     sort(a); 8     for(int i=0;i<a.length;i++) 9         System.out.println(a[i]);10 }11 public  void sort(int[] array){   12                13             //首先确定排序的趟数;   14         int max=array[0];   15         for(int i=1;i<array.length;i++){   16                if(array[i]>max){   17                max=array[i];   18                }   19             }   20 21     int time=0;   22            //判断位数;   23             while(max>0){   24                max/=10;   25                 time++;   26             }   27                28         //建立10个队列;   29             List<ArrayList> queue=new ArrayList<ArrayList>();   30             for(int i=0;i<10;i++){   31                 ArrayList<Integer> queue1=new ArrayList<Integer>(); 32                 queue.add(queue1);   33         }   34               35             //进行time次分配和收集;   36             for(int i=0;i<time;i++){   37                    38                 //分配数组元素;   39                for(int j=0;j<array.length;j++){   40                     //得到数字的第time+1位数; 41                    int x=array[j]%(int)Math.pow(10, i+1)/(int)Math.pow(10, i);42                    ArrayList<Integer> queue2=queue.get(x);43                    queue2.add(array[j]);44                    queue.set(x, queue2);45             }   46                 int count=0;//元素计数器;   47             //收集队列元素;   48                 for(int k=0;k<10;k++){ 49                 while(queue.get(k).size()>0){50                     ArrayList<Integer> queue3=queue.get(k);51                         array[count]=queue3.get(0);   52                         queue3.remove(0);53                     count++;54               }   55             }   56     }             57    }  58 59 }

 

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