Java中的排序算法（1）
package com.softeem.jbs.lesson4; import java.util.Random; /** * 排序测试类 * * 排序算法的分类如下： * 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）； * 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）； * 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）； * 4.归并排序； * 5.基数排序。 * * 关于排序方法的选择： * (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。 * 当记录规模较小时，直接插入排序较好；否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人，应选直接选择排序为宜。 * (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜； * (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。 * */ public class SortTest { /** * 初始化测试数组的方法 * @return 一个初始化好的数组 */ public int[] createArray() { Random random = new Random(); int[] array = new int[10]; for (int i = 0; i < 10; i++) { array[i] = random.nextInt(100) - random.nextInt(100);//生成两个随机数相减，保证生成的数中有负数 } System.out.println("==========原始序列=========="); printArray(array); return array; } /** * 打印数组中的元素到控制台 * @param source */ public void printArray(int[] data) { for (int i : data) { System.out.print(i + " "); } System.out.println(); } /** * 交换数组中指定的两元素的位置 * @param data * @param x * @param y */ private void swap(int[] data, int x, int y) { int temp = data[x]; data[x] = data[y]; data[y] = temp; } /** * 冒泡排序----交换排序的一种 * 方法：相邻两元素进行比较，如有需要则进行交换，每完成一次循环就将最大元素排在最后（如从小到大排序），下一次循环是将其他的数进行类似操作。 * 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4 * * @param data 要排序的数组 * @param sortType 排序类型 * @return */ public void bubbleSort(int[] data, String sortType) { if (sortType.equals("asc")) { //正排序，从小排到大 //比较的轮数 for (int i = 1; i < data.length; i++) { //将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡 for (int j = 0; j < data.length - i; j++) { if (data[j] > data[j + 1]) { //交换相邻两个数 swap(data, j, j + 1); } } } } else if (sortType.equals("desc")) { //倒排序，从大排到小 //比较的轮数 for (int i = 1; i < data.length; i++) { //将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡 for (int j = 0; j < data.length - i; j++) { if (data[j] < data[j + 1]) { //交换相邻两个数 swap(data, j, j + 1); } } } } else { System.out.println("您输入的排序类型错误！"); } printArray(data);//输出冒泡排序后的数组值 } /** * 直接选择排序法----选择排序的一种 * 方法：每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素， 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。 * 性能：比较次数O(n^2),n^2/2 * 交换次数O(n),n * 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。 * 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。 * * @param data 要排序的数组 * @param sortType 排序类型 * @return */ public void selectSort(int[] data, String sortType) { if (sortType.equals("asc")) { //正排序，从小排到大 int index; for (int i = 1; i < data.length; i++) { index = 0; for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) { if (data[j] > data[index]) { index = j; } } //交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数 swap(data, data.length - i, index); } } else if (sortType.equals("desc")) { //倒排序，从大排到小 int index; for (int i = 1; i < data.length; i++) { index = 0; for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) { if (data[j] < data[index]) { index = j; } } //交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数 swap(data, data.length - i, index); } } else { System.out.println("您输入的排序类型错误！"); } printArray(data);//输出直接选择排序后的数组值 } /** * 插入排序 * 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。 * 性能：比较次数O(n^2),n^2/4 * 复制次数O(n),n^2/4 * 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。 * * @param data 要排序的数组 * @param sortType 排序类型 */ public void insertSort(int[] data, String sortType) { if (sortType.equals("asc")) { //正排序，从小排到大 //比较的轮数 for (int i = 1; i < data.length; i++) { //保证前i+1个数排好序 for (int j = 0; j < i; j++) { if (data[j] > data[i]) { //交换在位置j和i两个数 swap(data, i, j); } } } } else if (sortType.equals("desc")) { //倒排序，从大排到小 //比较的轮数 for (int i = 1; i < data.length; i++) { //保证前i+1个数排好序 for (int j = 0; j < i; j++) { if (data[j] < data[i]) { //交换在位置j和i两个数 swap(data, i, j); } } } } else { System.out.println("您输入的排序类型错误！"); } printArray(data);//输出插入排序后的数组值 } /** * 反转数组的方法 * @param data 源数组 */ public void reverse(int[] data) { int length = data.length; int temp = 0;//临时变量 for (int i = 0; i < length / 2; i++) { temp = data[i]; data[i] = data[length - 1 - i]; data[length - 1 - i] = temp; } printArray(data);//输出到转后数组的值 }
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package com.softeem.jbs.lesson4;
import java.util.Random;
/**
* 排序测试类
*
* 排序算法的分类如下：
* 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）；
* 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）；
* 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）；
* 4.归并排序；
* 5.基数排序。
*
* 关于排序方法的选择：
* (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。
* 当记录规模较小时，直接插入排序较好；否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人，应选直接选择排序为宜。
* (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；
* (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。
*
*/
public class SortTest {
/**
* 初始化测试数组的方法
* @return 一个初始化好的数组
*/
public int[] createArray() {
Random random = new Random();
int[] array = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
array[i] = random.nextInt(100) - random.nextInt(100);//生成两个随机数相减，保证生成的数中有负数
}
System.out.println("==========原始序列==========");
printArray(array);
return array;
}
/**
* 打印数组中的元素到控制台
* @param source
*/
public void printArray(int[] data) {
for (int i : data) {
System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();
}
/**
* 交换数组中指定的两元素的位置
* @param data
* @param x
* @param y
*/
private void swap(int[] data, int x, int y) {
int temp = data[x];
data[x] = data[y];
data[y] = temp;
}
/**
* 冒泡排序----交换排序的一种
* 方法：相邻两元素进行比较，如有需要则进行交换，每完成一次循环就将最大元素排在最后（如从小到大排序），下一次循环是将其他的数进行类似操作。
* 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4
*
* @param data 要排序的数组
* @param sortType 排序类型
* @return
*/
public void bubbleSort(int[] data, String sortType) {
if (sortType.equals("asc")) { //正排序，从小排到大
//比较的轮数
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
//将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡
for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {
if (data[j] > data[j + 1]) {
//交换相邻两个数
swap(data, j, j + 1);
}
}
}
} else if (sortType.equals("desc")) { //倒排序，从大排到小
//比较的轮数
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
//将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡
for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {
if (data[j] < data[j + 1]) {
//交换相邻两个数
swap(data, j, j + 1);
}
}
}
} else {
System.out.println("您输入的排序类型错误！");
}
printArray(data);//输出冒泡排序后的数组值
}
/**
* 直接选择排序法----选择排序的一种
* 方法：每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素， 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。
* 性能：比较次数O(n^2),n^2/2
* 交换次数O(n),n
* 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。
* 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。
*
* @param data 要排序的数组
* @param sortType 排序类型
* @return
*/
public void selectSort(int[] data, String sortType) {
if (sortType.equals("asc")) { //正排序，从小排到大
int index;
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
index = 0;
for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {
if (data[j] > data[index]) {
index = j;
}
}
//交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数
swap(data, data.length - i, index);
}
} else if (sortType.equals("desc")) { //倒排序，从大排到小
int index;
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
index = 0;
for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {
if (data[j] < data[index]) {
index = j;
}
}
//交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数
swap(data, data.length - i, index);
}
} else {
System.out.println("您输入的排序类型错误！");
}
printArray(data);//输出直接选择排序后的数组值
}
/**
* 插入排序
* 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。
* 性能：比较次数O(n^2),n^2/4
* 复制次数O(n),n^2/4
* 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。
*
* @param data 要排序的数组
* @param sortType 排序类型
*/
public void insertSort(int[] data, String sortType) {
if (sortType.equals("asc")) { //正排序，从小排到大
//比较的轮数
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
//保证前i+1个数排好序
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (data[j] > data[i]) {
//交换在位置j和i两个数
swap(data, i, j);
}
}
}
} else if (sortType.equals("desc")) { //倒排序，从大排到小
//比较的轮数
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
//保证前i+1个数排好序
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (data[j] < data[i]) {
//交换在位置j和i两个数
swap(data, i, j);
}
}
}
} else {
System.out.println("您输入的排序类型错误！");
}
printArray(data);//输出插入排序后的数组值
}
/**
* 反转数组的方法
* @param data 源数组
*/
public void reverse(int[] data) {
int length = data.length;
int temp = 0;//临时变量
for (int i = 0; i < length / 2; i++) {
temp = data[i];
data[i] = data[length - 1 - i];
data[length - 1 - i] = temp;
}
printArray(data);//输出到转后数组的值
}