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  • 基本排序算法的java实现

    本例子实现了一些常见的排序算法,注释中也有一些关于这些算法的思想的描述,这里不做多说,直接上代码。

    import java.awt.List;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Hashtable;
    
    /** 
    * @ClassName: Sort 
    * @Description: //默认按照升序排序 
    *  
    */
    public class Sort {
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 直接插入排序
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月7日 下午9:08:26 
    	* @param arr
    	 */
    	public void directlyInsertSort(int[] arr){
    		if(arr==null||arr.length==0)
    			return;
    		//int i,j;
    		//初始默认arr[0]为已排好的序列
    		for(int i=1;i<arr.length;i++){
    			int temp=arr[i];
    			for(int j=i-1;j>=0;j--){
    				if(arr[j]>temp){
    
    					arr[j+1]=arr[j];//元素向后移动一位
    					arr[j]=temp;
    				}	
    			}
    
    		}
    		//打印排序后结果
    		for(int value:arr){
    			System.out.print(value+"  ");
    		}
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 希尔排序 (这里用一句话描述这个类的作用)
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月8日 下午7:24:16 
    	* @param arr
    	* @param n
    	 */
    	public void shellSort(int arr[],int dk){
    		int temp=0;
    		for(int d=dk;d>0;d=d/2){
    			for(int i=d;i<arr.length;i++){
    				temp=arr[i];
    				//int index=-1;//待插入的位置
    				for(int j=i-d;j>=0;j=j-d){
    					if(arr[j]>temp){
    						//index=j;
    						arr[j+d]=arr[j];//元素向后移动一位
    						arr[j]=temp;
    					}	
    				}
    
    			}
    		}	
    		//打印排序后结果
    		for (int value : arr) {
    			System.out.print(value + "  ");
    		}
    	}
    	
    	/**
     * 
    * @Description: 折半插入排序
    * @author 陈杰
    * @date 2016年10月8日 上午10:27:07 
    * @param arr
     */
    	public void halfInsertSort(int[] arr){
    		if(arr==null||arr.length==0)
    			return;
    		int i,j,low,high,mid;
    		for(i=1;i<arr.length;i++){
    			mid=0;
    			low=0;
    			high=i-1;
    			int temp=arr[i];
    			//折半获得插入位置
    			while(low<=high){
    				mid=(low+high)/2;
    				if(temp>arr[mid])
    					low=mid+1;
    				else
    					high=mid-1;
    			}
    			//移动位置
    			for(j=i-1;j>=high+1;--j){
    				arr[j+1]=arr[j];
    			}
    			arr[high+1]=temp;
    			
    		}
    		//打印排序后结果
    		for(int value:arr){
    			System.out.print(value+"  ");
    		}
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 冒泡排序(这里用一句话描述这个类的作用)
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月8日 上午11:14:05 
    	* @param arr
    	 */
    	public void buddleSort(int[] arr){
    		if(arr==null||arr.length==0)
    			return;
    		int length=arr.length;
    		for(int i=0;i<length-1;i++){
    			for(int j=length-1;j>i;j--){
    				int temp=arr[j];
    				if(arr[j-1]>arr[j]){
    					arr[j]=arr[j-1];
    					arr[j-1]=temp;
    				}
    			}
    		}
    		//打印排序后结果
    		for(int value:arr){
    			System.out.print(value+"  ");
    		}
    	}
    	/**
    	 * 
    	 * @Description: 快速排序
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月8日 下午6:25:16 
    	* @param arr
    	 */
    	public void quickSort(int[] arr,int low,int high){
    		if (arr == null || low < 0 || high < 0 || low >= arr.length) return;
    		if(low<high){
    			int pivotIndex=partion(arr, low, high);
    			quickSort(arr, low, pivotIndex-1);
    			quickSort(arr, pivotIndex+1, high);
    		}
    		
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 快速排序的核心划分算法
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月8日 下午6:52:58 
    	* @param arr
    	* @param low
    	* @param high
    	 */
    	private int partion(int[] arr,int low,int high){
    		int pivot=arr[low];
    		while(low<high){
    			while((low<high)&&arr[high]>=pivot)
    				high--;
    			arr[low]=arr[high];//将比基准小的移动到左侧
    			while((low<high)&&arr[low]<=pivot)
    				low++;
    			arr[high]=arr[low];//将比基准大的移动到右端
    		}
    		arr[low]=pivot;
    		return low;
    		
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 简单选择排序 (这里用一句话描述这个类的作用)
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月8日 下午8:16:21 
    	* @param arr
    	 */
    	public void selectSort(int arr[]){
    		for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
    			int min=i;//记录本次待排序最小元素的位置
    			for(int j=i+1;j<arr.length;j++){
    				if(arr[min]>arr[j])
    					min=j;
    			}
    			//将未排序列表中的最小元素和待排序元素的位置互换
    			if(min!=i){
    				int temp=arr[i];
    				arr[i]=arr[min];
    				arr[min]=temp;
    			}
    				
    		}
    		//打印排序后结果
    		for (int value : arr) {
    			System.out.print(value + "  ");
    		}
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 堆排序算法 (这里用一句话描述这个类的作用)
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月9日 下午5:40:56 
    	* @param arr
    	 */
    	public void heapSort(int arr[]){
    		if(arr==null||arr.length<=0)
    			return;
    		bulidHeap(arr);
    		for(int i=arr.length-1;i>=0;i--){
    			//交换堆顶元素和堆低元素的值,以打破堆让其重新调整,从而每次输出最大值(堆顶的值),直至堆为空
    			int temp=arr[0];//堆顶元素
    			arr[0]=arr[i];
    			arr[i]=temp;
    			adjustHeap(arr, 0, i);
    		}
    		
    		//打印排序后结果
    		for (int value : arr) {
    			System.out.print(value + "  ");
    		}
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description:构建初始堆(以大根堆为例)
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月9日 下午5:43:02 
    	* @param arr
    	 */
    	private void  bulidHeap(int arr[]){
    		int length=arr.length;
    		for(int i=length/2-1;i>=0;i--){
    			adjustHeap(arr,i,length-1);
    		}
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 调整堆的方法,自下向上调整堆,含有递归部分
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月9日 下午5:48:00 
    	* @param arr
    	* @param nodeIndex 分支节点的索引下标
    	* @param max
    	 */
    	private void adjustHeap(int arr[],int nodeIndex,int max){
    		int left=2*nodeIndex+1;//左孩子
    		int right=2*nodeIndex+2;//右孩子
    		int maxValueIndex=nodeIndex;//用来记录当前三个节点间最大值的下标值
    		if(left<max&&arr[left]>arr[nodeIndex])
    			maxValueIndex=left;
    		if(right<max&&arr[right]>arr[maxValueIndex])
    			maxValueIndex=right;
    		if(maxValueIndex!=nodeIndex){
    			//交换元素,构造堆
    			int temp=arr[nodeIndex];
    			arr[nodeIndex]=arr[maxValueIndex];
    			arr[maxValueIndex]=temp;
    			//对交换后的元素向下继续调整堆
    			adjustHeap(arr,maxValueIndex,max);
    		}
    		
    		
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 二路归并排序(基于分治的思想)
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月9日 下午6:50:15 
    	* @param arr
    	* @param low
    	* @param high
    	 */
    	private void mergeSort(int[] arr,int low,int high){
    		if(low<high){
    			int mid=(low+high)/2;
    			mergeSort(arr,low,mid);
    			mergeSort(arr, mid+1,high);
    			merge(arr, low, mid, high);
    		}
    	}
    	/**
    	 * 
    	* @Description: 二路归并排序中将前后两个有序表合并成一个有序表的过程
    	* @author 陈杰
    	* @date 2016年10月9日 下午7:13:47 
    	* @param arr
    	* @param low
    	* @param mid
    	* @param high
    	 */
    	private void merge(int arr[],int low,int mid, int high){
    		int[] temp=new int[high-low+1];//临时数组
    		int index=0;
    		int left=low;//左表的下标开始值
    		int right=mid+1;//右表的下标开始值
    		//比较两个表中较小的值将其放在临时数组中
    		while(left<=mid&&right<=high){
    			if(arr[left]>arr[right]){
    				temp[index++]=arr[right++];
    			}else{
    				temp[index++]=arr[left++];
    			}	
    		}
    		//若左表中有剩余的元素,将其复制到临时表中
    		while(left<=mid)
    			temp[index++]=arr[left++];
    		//若右表中有剩余的元素,将其复制到临时表中
    		while(right<=high)
    			temp[index++]=arr[right++];
    		//将排好序的临时数组回归到原数组中,获得排序结果
    		for(int k=0;k<temp.length;k++)
    			arr[low+k]=temp[k];
    		
    	}
    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		int arr[]={1,4,2,6,3,9,6,5,3,8,6,3};
    		Sort sort=new Sort();
    		System.out.println("直接插入排序的结果:");
    		sort.directlyInsertSort(arr);
    		System.out.println();
    		System.out.println("折半插入排序的结果");
    		int arr2[]={1,4,2,6,3,9,6,5,3,8,6,3};
    		sort.halfInsertSort(arr2);
    		System.out.println();
    		System.out.println("冒泡排序的结果");
    		int arr3[]={1,4,2,6,3,9,6,5,3,8,6,3};
    		sort.buddleSort(arr3);
    		System.out.println();
    		System.out.println("快速排序的结果");
    		int arr4[]={1,4,2,6,3,9,6,5,3,8,6,3};
    		sort.quickSort(arr4, 0, arr4.length-1);
    		//打印排序后结果
    		for (int value : arr4) {
    			System.out.print(value + "  ");
    		}
    		System.out.println();
    		System.out.println("希尔排序的结果");
    		int arr5[]={1,4,2,6,3,9,6,5,3,8,6,3};
    		sort.shellSort(arr5, 6);
    		System.out.println();
    		System.out.println("简单选择排序的结果");
    		int arr6[]={1,4,2,6,3,9,6,5,3,8,6,3};
    		sort.selectSort(arr6);
    		System.out.println();
    		System.out.println("堆排序的结果");
    		int arr7[]={1,4,2,6,3,9,6,5,3,8,6,3};
    		sort.heapSort(arr7);
    		System.out.println();
    		System.out.println("二路归并排序的结果");
    		int arr8[]={1,4,2,6,3,9,6,5,3,8,6,3};
    		sort.mergeSort(arr8, 0, arr8.length-1);
    		//打印排序后结果
    		for (int value : arr8) {
    			System.out.print(value + "  ");
    		}
    		ArrayList<String> ss=new ArrayList<String>();
    		ss.equals(arr8);
    		ss.hashCode();
    	}
    
    }
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