排序算法.docx
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排序算法
1.import java.util.Random;
2./**
3. * 排序测试类
4. * 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）；
5. * 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）； 4.归并排序； 5.基数排序。
6. * 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。
7. * 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。
8. *
（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；
9. * （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。
10. */
11./**
12. * @description JAVA排序汇总
13. */
14.public class SortTest {
15. // //////==============================产生随机数==============================///////////////////
16. public int[] createArray（） {
17. Random random = new Random（）;
18. int[] array = new int[10];
19. for （int i = 0; i < 10; i++） {
20. 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
21. }
22. System.out.println（"==========原始序列=========="）;
23. printArray（array）;
24. return array;
25. }
26. public void printArray（int[] data） {
27. for （int i :
data） {
28. System.out.print（i + " "）;
29. }
30. System.out.println（）;
31. }
32.
33. /**
34. * @description 交换相邻两个数
35. * @date Nov 19, 2009
36. * @author HDS
37. * @param data
38. * @param x
39. * @param y
40. */
41. public void swap（int[] data, int x, int y） {
42. int temp = data[x];
43. data[x] = data[y];
44. data[y] = temp;
45. }
46.
47. /**
48. * 冒泡排序----交换排序的一种
49. * 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。
50. * 性能：
比较次数O（n^2）,n^2/2；交换次数O（n^2）,n^2/4
51. *
52. * @param data
53. * 要排序的数组
54. * @param sortType
55. * 排序类型
56. * @return
57. */
58. public void bubbleSort（int[] data, String sortType） {
59. if （sortType.equals（"asc"）） { // 正排序，从小排到大
60. // 比较的轮数
61. for （int i = 1; i < data.length; i++） { // 数组有多长,轮数就有多长
62. // 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡
63. for （int j = 0; j < data.length - i; j++） {// 每一轮下来会将比较的次数减少
64. if （data[j] > data[j + 1]） {
65. // 交换相邻两个数
66. swap（data, j, j + 1）;
67. }
68. }
69. }
70. } else if （sortType.equals（"desc"）） { // 倒排序，从大排到小
71. // 比较的轮数
72. for （int i = 1; i < data.length; i++） {
73. // 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡
74. for （int j = 0; j < data.length - i; j++） {
75. if （data[j] < data[j + 1]） {
76. // 交换相邻两个数
77. swap（data, j, j + 1）;
78. }
79. }
80. }
81. } else {
82. System.out.println（"您输入的排序类型错误！
"）;
83. }
84. printArray（data）;// 输出冒泡排序后的数组值
85. }
86.
87. /**
88. * 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，
89. * 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
90. * 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。
91. * 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。
92. */
93. public void selectSort（int[] data, String sortType） {
94. if （sortType.endsWith（"asc"）） {// 正排序，从小排到大
95. int index;
96. for （int i = 1; i < data.length; i++） {
97. index = 0;
98. for （int j = 1; j <= data.length - i; j++） {
99. if （data[j] > data[index]） {
100. index = j;
101. }
102. }
103. // 交换在位置data.length-i和index（最大值）两个数
104. swap（data, data.length - i, index）;
105. }
106. } else if （sortType.equals（"desc"）） { // 倒排序，从大排到小
107. int index;
108. for （int i = 1; i < data.length; i++） {
109. index = 0;
110. for （int j = 1; j <= data.length - i; j++） {
111. if （data[j] < data[index]） {
112. index = j;
113. }
114. }
115. // 交换在位置data.length-i和index（最大值）两个数
116. swap（data, data.length - i, index）;
117. }
118. } else {
119. System.out.println（"您输入的排序类型错误！
"）;
120. }
121. printArray（data）;// 输出直接选择排序后的数组值
122. }
123. /**
124. * 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
125. * 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。
126. *
127. * @param data
128. * 要排序的数组
129. * @param sortType
130. * 排序类型
131. */
132. public void insertSort（int[] data, String sortType） {
133. if （sortType.equals（"asc"）） { // 正排序，从小排到大
134. // 比较的轮数
135. for （int i = 1; i < data.length; i++） {
136. // 保证前i+1个数排好序
137. for （int j = 0; j < i; j++） {
138. if （data[j] > data[i]） {
139. // 交换在位置j和i两个数
140. swap（data, i, j）;
141. }
142. }
143. }
144. } else if （sortType.equals（"desc"）） { // 倒排序，从大排到小
145. // 比较的轮数
146. for （int i = 1; i < data.length; i++） {
147. // 保证前i+1个数排好序
148. for （int j = 0; j < i; j++） {
149. if （data[j] < data[i]） {
150. // 交换在位置j和i两个数
151. swap（data, i, j）;
152. }
153. }
154. }
155. } else {
156. System.out.println（"您输入的排序类型错误！
"）;
157. }
158. printArray（data）;// 输出插入排序后的数组值
159. }
160. /**
161. * 反转数组的方法
162. */
163. public void reverse（int[] data） {
164. int length = data.length;
165. int temp = 0;// 临时变量
166. for （int i = 0; i < length / 2; i++） {
167. temp = data[i];
168. data[i] = data[length - 1 - i];
169. data[length - 1 - i] = temp;
170. }
171. printArray（data）;// 输出到转后数组的值
172. }
173.
174. /**
175. * 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。
步骤为：
176. * 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2.
177. * 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。
在这个分割之后，该基准是它的最后位置。
这个称为分割（partition）操作。
178. * 3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
179. * 递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。
虽然一直递回下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。
180. * @param data
181. * 待排序的数组
182. * @see SortTest#qsort（int[], int, int）
183. * @see SortTest#qsort_desc（int[], int, int）
184. */
185. public void quickSort（int[] data, String sortType） {
186. if （sortType.equals（"asc"）） { // 正排序，从小排到大
187. qsort_asc（data, 0, data.length - 1）;
188. } else if （sortType.equals（"desc"）） { // 倒排序，从大排到小
189. qsort_desc（data, 0, data.length - 1）;
190. } else {
191. System.out.println（"您输入的排序类型错误！
"）;
192. }
193. }
194.
195. /**
196. * 快速排序的具体实现，排正序
197. */
198. private void qsort_asc（int data[], int low, int high） {
199. int i, j, x;
200. if （low < high） { // 这个条件用来结束递归
201. i = low;
202. j = high;
203. x = data[i];
204. while （i < j） {
205. while （i < j && data[j] > x） {
206. j--; // 从右向左找第一个小于x的数
207. }
208. if （i < j） {
209. data[i] = data[j];
210. i++;
211. }
212. while （i < j && data[i] < x） {
213. i++; // 从左向右找第一个大于x的数
214. }
215. if （i < j） {
216. data[j] = data[i];
217. j--;
218. }
219. }
220. data[i] = x;
221. qsort_asc（data, low, i - 1）;
222. qsort_asc（data, i + 1, high）;
223. }
224. }
225.
226. /**
227. * 快速排序的具体实现，排倒序
228. */
229. private void qsort_desc（int data[], int low, int high） {
230. int i, j, x;
231. if （low < high） { // 这个条件用来结束递归
232. i = low;
233. j = high;
234. x = data[i];
235. while （i < j） {
236. while （i < j && data[j] < x） {
237. j--; // 从右向左找第一个小于x的数
238. }
239. if （i < j） {
240. data[i] = data[j];
241. i++;
242. }
243. while （i < j && data[i] > x） {
244.
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