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.