Java中常用的八大排序算法(下)

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分类:

  1. 插入排序(直接插入排序、希尔排序)
  2. 交换排序(冒泡排序、快速排序)
  3. 选择排序(直接选择排序、堆排序)
  4. 归并排序
  5. 分配排序(基数排序)
  • 所需辅助空间最多:归并排序
  • 所需辅助空间最少:堆排序
  • 平均速度最快:快速排序
  • 不稳定:快速排序,希尔排序,堆排序。

5. 冒泡排序

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。

 1 public static void bubbleSort(int[] array) {
 2     int temp = 0;
 3     for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
 4         for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
 5             if (array[j] > array[j + 1]) {
 6                 temp = array[j];
 7                 array[j] = array[j + 1];
 8                 array[j + 1] = temp;
 9             }
10         }
11     }
12     System.out.println(Arrays.toString(array) + " bubbleSort");
13 }

6. 快速排序

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。

 1 public static void quickSort(int[] array) {
 2     _quickSort(array, 0, array.length - 1);
 3     System.out.println(Arrays.toString(array) + " quickSort");
 4 }
 5 
 6 
 7 private static int getMiddle(int[] list, int low, int high) {
 8     int tmp = list[low];    //数组的第一个作为中轴
 9     while (low < high) {
10         while (low < high && list[high] >= tmp) {
11             high--;
12         }
13 
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 
20 
21         list[high] = list[low];   //比中轴大的记录移到高端
22     }
23     list[low] = tmp;              //中轴记录到尾
24     return low;                  //返回中轴的位置
25 }
26 
27 
28 private static void _quickSort(int[] list, int low, int high) {
29     if (low < high) {
30         int middle = getMiddle(list, low, high);  //将list数组进行一分为二
31         _quickSort(list, low, middle - 1);      //对低字表进行递归排序
32         _quickSort(list, middle + 1, high);      //对高字表进行递归排序
33     }
34 }

7、归并排序

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。

 1 public static void mergingSort(int[] array) {
 2     sort(array, 0, array.length - 1);
 3     System.out.println(Arrays.toString(array) + " mergingSort");
 4 }
 5 
 6 private static void sort(int[] data, int left, int right) {
 7     if (left < right) {
 8         //找出中间索引
 9         int center = (left + right) / 2;
10         //对左边数组进行递归
11         sort(data, left, center);
12         //对右边数组进行递归
13         sort(data, center + 1, right);
14         //合并
15         merge(data, left, center, right);
16     }
17 }
18 
19 private static void merge(int[] data, int left, int center, int right) {
20     int[] tmpArr = new int[data.length];
21     int mid = center + 1;
22     //third记录中间数组的索引
23     int third = left;
24     int tmp = left;
25     while (left <= center && mid <= right) {
26         //从两个数组中取出最小的放入中间数组
27         if (data[left] <= data[mid]) {
28             tmpArr[third++] = data[left++];
29         } else {
30             tmpArr[third++] = data[mid++];
31         }
32     }
33 
34     //剩余部分依次放入中间数组
35     while (mid <= right) {
36         tmpArr[third++] = data[mid++];
37     }
38 
39     while (left <= center) {
40         tmpArr[third++] = data[left++];
41     }
42 
43     //将中间数组中的内容复制回原数组
44     while (tmp <= right) {
45         data[tmp] = tmpArr[tmp++];
46     }
47 }

8、基数排序

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。


  1 public static void radixSort(int[] array) {
 2     //首先确定排序的趟数;
 3     int max = array[0];
 4     for (int i = 1; i < array.length; i++) {
 5         if (array[i] > max) {
 6             max = array[i];
 7         }
 8     }
 9     int time = 0;
10     //判断位数;
11     while (max > 0) {
12         max /= 10;
13         time++;
14     }
15 
16 
17     //建立10个队列;
18     ArrayList<ArrayList<Integer>> queue = new ArrayList<>();
19     for (int i = 0; i < 10; i++) {
20         ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<>();
21         queue.add(queue1);
22     }
23 
24 
25     //进行time次分配和收集;
26     for (int i = 0; i < time; i++) {
27         //分配数组元素;
28         for (int anArray : array) {
29             //得到数字的第time+1位数;
30             int x = anArray % (int)Math.pow(10, i + 1) / (int)Math.pow(10, i);
31             ArrayList<Integer> queue2 = queue.get(x);
32             queue2.add(anArray);
33             queue.set(x, queue2);
34         }
35         int count = 0;//元素计数器;
36         //收集队列元素;
37         for (int k = 0; k < 10; k++) {
38             while (queue.get(k).size() > 0) {
39                 ArrayList<Integer> queue3 = queue.get(k);
40                 array[count] = queue3.get(0);
41                 queue3.remove(0);
42                 count++;
43             }
44         }
45     }
46     System.out.println(Arrays.toString(array) + " radixSort");
47 }

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