zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Java程序员必须掌握的8大排序算法

    地址:http://www.codeceo.com/article/8-java-sort.html

    本文主要详解了Java语言的8大排序的基本思想以及实例解读,详细请看下文

    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

     package com.njue;  
    
    public class insertSort {  
    public insertSort(){  
        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};  
        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]);  
    }  
    }

    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;  
                    }  
                }
            }
        }
    }

    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

    public class bubbleSort {  
    public  bubbleSort(){  
         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]);     
    }  
    }

    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

    public class quickSort {  
      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  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) {     
                int tmp = list[low];    //数组的第一个作为中轴     
                while (low < high) {     
                    while (low < high && list[high] >= tmp) {     
    
          high--;     
                    }     
                    list[low] = list[high];   //比中轴小的记录移到低端     
                    while (low < high && list[low] <= tmp) {     
                        low++;     
                    }     
                    list[high] = list[low];   //比中轴大的记录移到高端     
                }     
               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) {     
                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);     
            }     
           }   
    }

    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

    import java.util.ArrayList;  
    import java.util.List;  
    
    public class radixSort {  
        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};  
    public radixSort(){  
        sort(a);  
        for(int i=0;i<a.length;i++)  
            System.out.println(a[i]);  
    }  
    public  void sort(int[] array){     
    
                //首先确定排序的趟数;     
            int max=array[0];     
            for(int i=1;i<array.length;i++){     
                   if(array[i]>max){     
                   max=array[i];     
                   }     
                }     
    
        int time=0;     
               //判断位数;     
                while(max>0){     
                   max/=10;     
                    time++;     
                }     
    
            //建立10个队列;     
                List<ArrayList> queue=new ArrayList<ArrayList>();     
                for(int i=0;i<10;i++){     
                    ArrayList<Integer> queue1=new ArrayList<Integer>();   
                    queue.add(queue1);     
            }     
    
                //进行time次分配和收集;     
                for(int i=0;i<time;i++){     
    
                    //分配数组元素;     
                   for(int j=0;j<array.length;j++){     
                        //得到数字的第time+1位数;   
                       int x=array[j]%(int)Math.pow(10, i+1)/(int)Math.pow(10, i);  
                       ArrayList<Integer> queue2=queue.get(x);  
                       queue2.add(array[j]);  
                       queue.set(x, queue2);  
                }     
                    int count=0;//元素计数器;     
                //收集队列元素;     
                    for(int k=0;k<10;k++){   
                    while(queue.get(k).size()>0){  
                        ArrayList<Integer> queue3=queue.get(k);  
                            array[count]=queue3.get(0);     
                            queue3.remove(0);  
                        count++;  
                  }     
                }     
              }     
    
       }    
    
    }
  • 相关阅读:
    HDU 5744
    HDU 5815
    POJ 1269
    HDU 5742
    HDU 4609
    fzu 1150 Farmer Bill's Problem
    fzu 1002 HangOver
    fzu 1001 Duplicate Pair
    fzu 1150 Farmer Bill's Problem
    fzu 1182 Argus 优先队列
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/dengshiwei/p/4258482.html
Copyright © 2011-2022 走看看