Java各种排序算法.docx

1、Java各种排序算法Java各种排序算法及代码1）分类：1）插入排序（直接插入排序、希尔排序）2）交换排序（冒泡排序、快速排序）3）选择排序（直接选择排序、堆排序）4）归并排序5）分配排序（箱排序、基数排序）所需辅助空间最多：归并排序所需辅助空间最少：堆排序平均速度最快：快速排序不稳定：快速排序，希尔排序，堆排序。1）选择排序算法的时候1.数据的规模 ； 2.数据的类型 ； 3.数据已有的顺序 一般来说，当数据规模较小时，应选择直接插入排序或冒泡排序。任何排序算法在数据量小时基本体现不出来差距。 考虑数据的类型，比如如果全部是正整数，那么考虑使用桶排序为最优。 考虑数据已有顺序，快排是一种不稳

2、定的排序（当然可以改进），对于大部分排好的数据，快排会浪费大量不必要的步骤。数据量极小，而起已经基本排好序，冒泡是最佳选择。我们说快排好，是指大量随机数据下，快排效果最理想。而不是所有情况。3）总结：按平均的时间性能来分： 1）时间复杂度为O(nlogn)的方法有：快速排序、堆排序和归并排序，其中以快速排序为最好； 2）时间复杂度为O(n2)的有：直接插入排序、起泡排序和简单选择排序，其中以直接插入为最好，特 别是对那些对关键字近似有序的记录序列尤为如此； 3）时间复杂度为O(n)的排序方法只有，基数排序。当待排记录序列按关键字顺序有序时，直接插入排序和起泡排序能达到O(n)的时间复杂度;而对

3、于快速排序而言，这是最不好的情况，此时的时间性能蜕化为O(n2)，因此是应该尽量避免的情况。简单选择排序、堆排序和归并排序的时间性能不随记录序列中关键字的分布而改变。按平均的空间性能来分（指的是排序过程中所需的辅助空间大小）： 1） 所有的简单排序方法(包括：直接插入、起泡和简单选择)和堆排序的空间复杂度为O(1)； 2） 快速排序为O(logn )，为栈所需的辅助空间; 3） 归并排序所需辅助空间最多，其空间复杂度为O(n ); 4）链式基数排序需附设队列首尾指针，则空间复杂度为O(rd )。排序方法的稳定性能： 1） 稳定的排序方法指的是，对于两个关键字相等的记录，它们在序列中的相对位置，

4、在排序之前和 经过排序之后，没有改变。 2） 当对多关键字的记录序列进行LSD方法排序时，必须采用稳定的排序方法。 3） 对于不稳定的排序方法，只要能举出一个实例说明即可。 4） 快速排序，希尔排序和堆排序是不稳定的排序方法。4）插入排序：包括直接插入排序，希尔插入排序。直接插入排序： 将一个记录插入到已经排序好的有序表中。 1, sorted数组的第0个位置没有放数据。 2，从sorted第二个数据开始处理： 如果该数据比它前面的数据要小，说明该数据要往前面移动。 首先将该数据备份放到 sorted的第0位置当哨兵。 然后将该数据前面那个数据后移。 然后往前搜索，找插入位置。 找到插入位置之

5、后讲 第0位置的那个数据插入对应位置。O(n*n), 当待排记录序列为正序时，时间复杂度提高至O(n)。希尔排序（缩小增量排序 diminishing increment sort）：先将整个待排记录序列分割成若干个子序列分别进行直接插入排序，待整个序列中的记录基本有序时，再对全体记录进行一次直接插入排序。面试穿什么，这里找答案！插入排序Java代码：public class InsertionSort / 插入排序：直接插入排序 ，希尔排序 public void straightInsertionSort(double sorted) int sortedLen= sorted.lengt

6、h; for(int j=2;jsortedLen;j+) if(sortedj=0;k-) if(sortedksorted0) sortedk+1=sortedk; else insertPos=k+1; break; sortedinsertPos=sorted0; public void shellInertionSort(double sorted, int inc) int sortedLen= sorted.length; for(int j=inc+1;jsortedLen;j+ ) if(sortedj=0;k-=inc) if(sortedksorted0) sortedk

7、+inc=sortedk; /数据结构课本上这个地方没有给出判读，出错： if(k-inc=0) insertPos = k; else insertPos=k+inc; break; sortedinsertPos=sorted0; public void shellInsertionSort(double sorted) int incs=7,5,3,1; int num= incs.length; int inc=0; for(int j=0;jnum;j+) inc= incsj; shellInertionSort(sorted,inc); public static void ma

8、in(String args) Random random= new Random(6); int arraysize= 21; double sorted=new doublearraysize; System.out.print(Before Sort:); for(int j=1;jarraysize;j+) sortedj= (int)(random.nextDouble()* 100); System.out.print(int)sortedj+ ); System.out.println(); InsertionSort sorter=new InsertionSort(); /

9、sorter.straightInsertionSort(sorted); sorter.shellInsertionSort(sorted); System.out.print(After Sort:); for(int j=1;j0;j-) int end= j; for(int k=1;kend-1;k+) double tempB= sortedk; sortedk= sortedk10e-6) sortedk+1=tempB; public void QuickExchangeSortBackTrack(double sorted,int low,int high) if(lowhi

10、gh) int pivot= findPivot(sorted,low,high); QuickExchangeSortBackTrack(sorted,low,pivot-1); QuickExchangeSortBackTrack(sorted,pivot+1,high); public int findPivot(double sorted, int low, int high) sorted0= sortedlow; while(lowhigh) while(low= sorted0)-high; sortedlow= sortedhigh; while(lowhigh & sorte

11、dlow=sorted0)+low; sortedhigh= sortedlow; sortedlow=sorted0; return low; public static void main(String args) Random random= new Random(6); int arraysize= 21; double sorted=new doublearraysize; System.out.print(Before Sort:); for(int j=1;jarraysize;j+) sortedj= (int)(random.nextDouble()* 100); Syste

12、m.out.print(int)sortedj+ ); System.out.println(); ExchangeSort sorter=new ExchangeSort(); / sorter.BubbleExchangeSort(sorted); sorter.QuickExchangeSortBackTrack(sorted, 1, arraysize-1); System.out.print(After Sort:); for(int j=1;jsorted.length;j+) System.out.print(int)sortedj+ ); System.out.println(

13、); 6）选择排序：分为直接选择排序， 堆排序直接选择排序：第i次选取 i到array.Length-1中间最小的值放在i位置。堆排序：首先，数组里面用层次遍历的顺序放一棵完全二叉树。从最后一个非终端结点往前面调整，直到到达根结点，这个时候除根节点以外的所有非终端节点都已经满足堆得条件了，于是需要调整根节点使得整个树满足堆得条件，于是从根节点开始，沿着它的儿子们往下面走（最大堆沿着最大的儿子走，最小堆沿着最小的儿子走）。 主程序里面，首先从最后一个非终端节点开始调整到根也调整完，形成一个heap， 然后将heap的根放到后面去（即：每次的树大小会变化，但是 root都是在1的位置，以方便计算儿

14、子们的index，所以如果需要升序排列，则要逐步大顶堆。因为根节点被一个个放在后面去了。 降序排列则要建立小顶堆）代码中的问题： 有时候第2个和第3个顺序不对（原因还没搞明白到底代码哪里有错）选择排序Java代码：public class SelectionSort public void straitSelectionSort(double sorted) int sortedLen= sorted.length; for(int j=1;jsortedLen;j+) int jMin= getMinIndex(sorted,j); exchange(sorted,j,jMin); publ

15、ic void exchange(double sorted,int i,int j) int sortedLen= sorted.length; if(isortedLen & jsortedLen & i=0 & j=0) double temp= sortedi; sortedi=sortedj; sortedj=temp; public int getMinIndex(double sorted, int i) int sortedLen= sorted.length; int minJ=1; double min= Double.MAX_VALUE; for(int j=i;jsor

16、tedLen;j+) if(sortedjmin) min= sortedj; minJ= j; return minJ; public void heapAdjust(double sorted,int start,int end) if(startend) double temp= sortedstart;/ 这个地方jend与课本不同，j=end会报错： for(int j=2*start;jend;j *=2) if(j+110e-6) +j; if(temp0;i-) heapAdjust(sorted,i,sortedLen); for(int i=sortedLen;i1;-i)

17、 exchange(sorted,1,i); heapAdjust(sorted,1,i-1); public static void main(String args) Random random= new Random(6); int arraysize=9; double sorted=new doublearraysize; System.out.print(Before Sort:); for(int j=1;jarraysize;j+) sortedj= (int)(random.nextDouble()* 100); System.out.print(int)sortedj+ )

18、; System.out.println(); SelectionSort sorter=new SelectionSort(); / sorter.straitSelectionSort(sorted); sorter.heapSelectionSort(sorted); System.out.print(After Sort:); for(int j=1;jsorted.length;j+) System.out.print(int)sortedj+ ); System.out.println(); 面试穿什么，这里找答案！7）归并排序：将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。归并排

19、序要使用一个辅助数组，大小跟原数组相同，递归做法。每次将目标序列分解成两个序列，分别排序两个子序列之后，再将两个排序好的子序列merge到一起。归并排序Java代码：public class MergeSort private double bridge;/辅助数组 public void sort(double obj) if (obj = null) throw new NullPointerException(The param can not be null!); bridge = new doubleobj.length; / 初始化中间数组 mergeSort(obj, 0, ob

20、j.length - 1); / 归并排序 bridge = null; private void mergeSort(double obj, int left, int right) if (left right) int center = (left + right) / 2; mergeSort(obj, left, center); mergeSort(obj, center + 1, right); merge(obj, left, center, right); private void merge(double obj, int left, int center, int rig

21、ht) int mid = center + 1; int third = left; int tmp = left; while (left = center & mid = right) / 从两个数组中取出小的放入中间数组 if (objleft-objmid=10e-6) bridgethird+ = objleft+; else bridgethird+ = objmid+; / 剩余部分依次置入中间数组 while (mid = right) bridgethird+ = objmid+; while (left = center) bridgethird+ = objleft+;

22、 / 将中间数组的内容拷贝回原数组 copy(obj, tmp, right); private void copy(double obj, int left, int right) while (left = right) objleft = bridgeleft; left+; public static void main(String args) Random random = new Random(6); int arraysize = 10; double sorted = new doublearraysize; System.out.print(Before Sort:); f

23、or (int j = 0; j arraysize; j+) sortedj = (int) (random.nextDouble() * 100); System.out.print(int) sortedj + ); System.out.println(); MergeSort sorter = new MergeSort(); sorter.sort(sorted); System.out.print(After Sort:); for (int j = 0; j sorted.length; j+) System.out.print(int) sortedj + ); System.out.println(); 面试穿什么，这里找答案！8）基数排序：使用10个辅助队列，假设最大数的数字位数为 x， 则一共做 x次，从个位数开始往前，以第i位数字的大小为依据，将数据放进辅助队列，搞定之后回收。下次再以高一位开始的数字位为依据。以Vector作辅助队列，基数排序的Java