java排序学习笔记

前面写了js的排序实现，总得玩玩java的哈。

同样，冒泡、选择、快速（这三个之前实现过也写过文章）、堆排序，然后做比较。

主要遇到的难点：

- -||想轻松点写个封装计时的逻辑，不想每调用一个排序就要写一个计时代码。想想，还是javascript写起来方便；

java的话，我想到的方法是写一个抽象类：抽象出排序方法，实现一个排序计时方法（该方法调用了抽象排序，但在先后排序时加入计时代码[感觉像是aop操作]）；

接着所有排序类都继承这个抽象类，并实现排序方法，调用的时候直接调用继承的排序计时方法，这样就不用写多余的代码了。（不过这还搞继承，有点。。。不知道有啥高招呢？）

下面是展示各排序代码：

冒泡:

public class BubbleSort extends SortAbstract{

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,8,5,6,3,7,5,4,8,9,12,2};
        new BubbleSort().sort(a);
        for(int c : a){
            System.out.println(c);
        }
    }
    public void sort(int[] array){
        if(array.length == 0)return ;
        for(int i=0;i<array.length-1;i++){//i是计数标记
            for(int j=0;j<array.length-i-1;j++){//注意终止条件的判断,冒泡的亮点在于从头到尾一对一对比较
                if(array[j]>array[j+1]){
                    swap(array, j, j+1);
                }
            }
        }
    }
    public static void swap(int[] array,int i,int j){
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }
}

选择：

public class ChooseSort extends SortAbstract{
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,8,5,6,3,7,5,4,8,9,12,2};
        new ChooseSort().sort(a);
        for(int c : a){
            System.out.println(c);
        }
    }

    public  void sort(int[] array){
        if(array.length == 0)return ;
        for(int i=0;i<array.length-1;i++){
            for(int j=i+1;j<array.length;j++){
                if(array[i]>array[j]){
                    swap(array, i, j);
                }
            }
        }
    }

   public  static void swap(int[] array,int i,int j){
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }
}

快速：

public class QuickSort extends SortAbstract{
    public static void qSort(int[] num,int low,int high){
        if(low<high){
            int pivotloc = partition(num,low,high);
            qSort(num, low, pivotloc-1);
            qSort(num, pivotloc+1, high);
        }
    }
    public  void sort(int[] array){
        qSort(array, 0, array.length-1);
    }
    public static int partition(int[] num,int low,int high){
        int mid = num[low];
        int pivotkey = num[low];
        while(low<high){
            while(low<high&&num[high]>=pivotkey){
                --high;
            }
            num[low] = num[high];
            while(low<high&&num[low]<=pivotkey){
                ++low;
            }
            num[high]=num[low];
        }
        num[low] = mid;
        return low;
    }
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int[] num = {9,18,-8,-6,-57,5,62,0};
        qSort(num, 0, num.length-1);
        for(int i=0;i<num.length;i++){
            System.out.println(num[i]);
        }
    }

}

堆：

public class HeapSort extends SortAbstract {
    public void sort(int[] array){
        if(array.length<=1){
            return;
        }
        int len = array.length;
        for(int i=len/2+1;i>=0;i--){//初始最大堆 无序数组，由最右一个非子节点开始。这里len/2 +1 没想明白
            maxHeapify(array, i, len);
        }
        for(int i = len-1; i>0; i-- ){
            swap(array, 0, i); //每次将堆根节点与尾部交换，然后逻辑上数组放弃掉尾部，实际有点像尾部冒泡
            maxHeapify(array, 0, --len); //从顶部开始顶堆调整
        }
    }
    public static int getLeft(int index){
        return index*2+1;
    }
    public static int getRight(int index){
        return (index+1)*2;
    }
    public static void swap(int[] array, int i, int j){
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }
    public static void maxHeapify(int[] array, int index, int len){
        if(array.length==0 || len<=1){
            return;
        }
        int largest;
        int left = getLeft(index);
        int right = getRight(index);
        if(left<len&&array[index]<array[left]){
            largest = left;
        }else{
            largest = index;
        }
        if(right<len && array[right]>array[largest]){
            largest = right;
        }
        if(largest!=index){
            swap(array, largest, index); //交换两个位置的元素，并递归调用调整交换的孩子节点
            maxHeapify(array, largest, len);
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        int[] a = {1,8,5,6,3,7,5,4,8,9,12,2};
        new HeapSort().sort(a);
        for(int c : a){
            System.out.println(c);
        }
    }
}

计时抽象类：

public abstract class SortAbstract {
    public abstract void sort(int[] array);
    public  void runWithTimer(int[] array){
        Date start = new Date();
        this.sort(array);
        Date end = new Date();
        System.out.println("排序时间：(ms)"+(end.getTime()-start.getTime()));
    }
}

测试用例：

public class SortTestMain {
    public static void main(String[] args){
        int[] small = {6,44,33,2,3,5,2,1,7,9,8,14};
        BubbleSort bubbleSort = new BubbleSort();
        ChooseSort chooseSort = new ChooseSort();
        QuickSort quickSort = new QuickSort();
        HeapSort heapSort = new HeapSort();
        System.out.println("冒泡排序：");
        //int[] smallUse = small.clone();
        bubbleSort.runWithTimer(small.clone());
        System.out.println("选择排序：");
        chooseSort.runWithTimer(small.clone());
        System.out.println("快速排序：");
        quickSort.runWithTimer(small.clone());
        System.out.println("堆排序：");
        heapSort.runWithTimer(small.clone());

        System.out.println("对a[10000]排序：");
        int[] big = new int[10000];
        for(int i=0; i<10000; i++){
            big[i] = (int)Math.floor(Math.random()*100001);
        }
        System.out.println("冒泡排序：");
        //int[] smallUse = small.clone();
        bubbleSort.runWithTimer(big.clone());
        System.out.println("选择排序：");
        chooseSort.runWithTimer(big.clone());
        System.out.println("快速排序：");
        quickSort.runWithTimer(big.clone());
        System.out.println("堆排序：");
        heapSort.runWithTimer(big.clone());
    }
}

测试结果：

结论：

　　几个元素的排序，基本很快。只有当数据开始多时，堆和快速开始展现出优势。