文章目录

• 冒泡排序
• 堆排序 - heap sort
• 插入排序 - insert sort
• 归并排序 - merge sort
• 快速排序 - quick sort
• • 另一种快速排序
• 选择排序
• 希尔排序

冒泡排序

package sort;

public class bubbleSort {

/* （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。
 * */
	public static void main(String[] arg) {
		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};
		int temp = 0;
		for(int i = 0; i < a.length - 1; i++){
			for(int j = 0;j < a.length - 1 - i;j++){
				if( a[j] > a[j+1]){
					temp = a[j];
					a[j] = a[j+1];
					a[j+1] = temp;
				}
			}
		}

		for(int i = 0;i < a.length;i++){
			System.out.println(a[i]);
		}
	}
}

堆排序 - heap sort

package sort;

import java.util.Arrays;

/* 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。
*/
public class HeapSort {

		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));
			}
			System.out.println("Final: " + Arrays.toString(a));
		}

		private void swap(int[] data, int i, int j) {
			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) {
			//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;
					}
				}
			}
		}
	
	public static void main(String[] args) {
		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};
		HeapSort tool = new HeapSort();
		tool.heapSort(a);
	}

}

插入排序 - insert sort

package sort;

public class insertSort {

	
	/* 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。
*/	
	public static void main(String[] args) {
		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};
		int temp = 0;
		for(int i = 1; i < a.length; i++){
			int j = i-1;
			temp = a[i];
			for(; j >= 0 && temp < a[j]; j--){
				a[j+1] = a[j]; //将大于temp的值整体后移一个单位
			}
			a[j+1] = temp;
		}

		for(int i=0;i<a.length;i++){
			System.out.println(a[i]);
		}
	}
}

归并排序 - merge sort

package sort;

import java.util.Arrays;

public class mergeSort {


public mergeSort(int[] a){
	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) {

	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) {

	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));
}

	public static void main(String[] arg) {
		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};
		mergeSort tool = new mergeSort(a);
		tool.hashCode();
	}
}

快速排序 - quick sort

package sort;

/* （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。
 * */
 
public class quickSort {

	public quickSort(int[] a){
		System.out.println("Jerry Main Entry point for quickSort: ");
		quick(a);
		for(int i = 0;i < a.length;i++){
			System.out.println(a[i]);
		}
	}
	
	public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {
		System.out.println(" Jerry I am in getMiddle, low: " + low + " high: " + high);
		int tmp = list[low]; //数组的第一个作为中轴
		while (low < high){
			while (low < high && list[high] >= tmp) {
				System.out.println("tmp: " + tmp + " list[high]: " + list[high]);
				high--;
			}

			System.out.println("Move list[high]: " + list[high] + " to list[low]: " + list[low]);
			list[low] =list[high]; //比中轴小的记录移到低端
			while (low < high&& list[low] <= tmp) {
				low++;
			}

			System.out.println("Move list[low]: " + list[low] + " to list[high]: " + list[high]);
			list[high] =list[low]; //比中轴大的记录移到高端
		}
		System.out.println("Final !!");
		list[low] = tmp; //中轴记录到尾
		return low; //返回中轴的位置
	}

	public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {
		System.out.println("Jerry I am in list: " + list + " low: " + low + " high: " + high);
		if (low < high){
			int middle =getMiddle(list, low, high); //将list数组进行一分为二
			_quickSort(list, low, middle - 1); //对低字表进行递归排序
			_quickSort(list,middle + 1, high); //对高字表进行递归排序
		}
	}

	public void quick(int[] a2) {
		if (a2.length > 0) { //查看数组是否为空
			_quickSort(a2,0, a2.length - 1);
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		int a[] = {3,2,4,1};
		quickSort tool = new quickSort(a);
		tool.hashCode();
		System.out.println("ok");
	}

}

另一种快速排序

package sort;

public class QuickSort2 {

	private int[] numbers;
	private int number;
	  
	public void sort(int[] values) {
	    if (values == null || values.length == 0){
	      return;
	    }
	    this.numbers = values;
	    number = values.length;
	    quicksort(0, number - 1);
	  }

	  private void quicksort(int low, int high) {
	    int i = low, j = high;
	    // 枢轴; 中心点，中枢; [物] 支点，支枢; [体] 回转运动;

	    int pivot = numbers[low + (high-low)/2];

	    while (i <= j) {
	      while (numbers[i] < pivot) {
	        i++;
	      }
	      while (numbers[j] > pivot) {
	        j--;
	      }

	      if (i <= j) {
	        swap(i, j);
	        i++;
	        j--;
	      }
	    }
	    if (low < j)
	      quicksort(low, j);
	    if (i < high)
	      quicksort(i, high);
	  }

	  private void swap(int i, int j) {
	    int temp = numbers[i];
	    numbers[i] = numbers[j];
	    numbers[j] = temp;
	  }
	  
	public static void main(String[] args) {
		int[] array = {1,3,2,4};
		QuickSort2 tool = new QuickSort2();
		tool.sort(array);
		for( int i = 0; i < array.length; i++){
			System.out.println(array[i]);
		}
		
	}

} 

选择排序

package sort;

/* （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。
*/
public class selectSort {

	public static void main(String[] args) {
		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]);
		}
	}

希尔排序

package sort;

/* 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。

*/
public class shilSort {

	public static void main(String[] args) {

		int a[] = {1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};
		double d1 = a.length;
		int temp = 0;
		System.out.println("begin...");
		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];
					}
					System.out.println("Jerry insert value: " + temp + 
						" to Position: < " + (j+d) + " >");
					a[j+d] = temp;
				}
			}

			if( d == 1){
				break;
			}
		}
		for(int i = 0; i < a.length;i++){
			System.out.println(a[i]);
		}
	}

}