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一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现

发布时期:2019-5-24 16:52
阅读:505 回复:9

1.直接插入排序经常碰到这样一类排序问题:把新的数据插入到已经排好的数据列中。将第一个数和第二个数排序,然后构成一个有序序列将第三个数插入进去,构成一个新的有序序列。对第四个数、第五个数……直到最后一个 ...

1.直接插入排序

经常碰到这样一类排序问题:把新的数据插入到已经排好的数据列中。

  1. 将第一个数和第二个数排序,然后构成一个有序序列
  2. 将第三个数插入进去,构成一个新的有序序列。
  3. 对第四个数、第五个数……直到最后一个数,重复第二步。
一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现

如何写写成代码:

  1. 首先设定插入次数,即循环次数,for(int i=1;i
  2. 设定插入数和得到已经排好序列的最后一个数的位数。insertNum和j=i-1。
  3. 从最后一个数开始向前循环,如果插入数小于当前数,就将当前数向后移动一位。
  4. 将当前数放置到空着的位置,即j+1。

代码实现如下:

public void insertSort(int[] a){
int length=a.length;//数组长度,将这个提取出来是为了提高速度。
int insertNum;//要插入的数
for(int i=1;i insertNum=a[i];//要插入的数
int j=i-1;//已经排序好的序列元素个数
while(j>=0&&a[j]>insertNum){//序列从后到前循环,将大于insertNum的数向后移动一格
a[j+1]=a[j];//元素移动一格
j--;
}
a[j+1]=insertNum;//将需要插入的数放在要插入的位置。
}
}

2.希尔排序

对于直接插入排序问题,数据量巨大时。

  1. 将数的个数设为n,取奇数k=n/2,将下标差值为k的书分为一组,构成有序序列。
  2. 再取k=k/2 ,将下标差值为k的书分为一组,构成有序序列。
  3. 重复第二步,直到k=1执行简单插入排序。
一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现

如何写成代码:

  1. 首先确定分的组数。
  2. 然后对组中元素进行插入排序。
  3. 然后将length/2,重复1,2步,直到length=0为止。

代码实现如下:

public void sheelSort(int[] a){
int d = a.length;
while (d!=0) {
d=d/2;
for (int x = 0; x < d; x++) {//分的组数
for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//组中的元素,从第二个数开始
int j = i - d;//j为有序序列最后一位的位数
int temp = a[i];//要插入的元素
for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//从后往前遍历。
a[j + d] = a[j];//向后移动d位
}
a[j + d] = temp;
}
}
}
}

3.简单选择排序

常用于取序列中最大最小的几个数时。

(如果每次比较都交换,那么就是交换排序;如果每次比较完一个循环再交换,就是简单选择排序。)

  1. 遍历整个序列,将最小的数放在最前面。
  2. 遍历剩下的序列,将最小的数放在最前面。
  3. 重复第二步,直到只剩下一个数。
一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现

如何写成代码:

  1. 首先确定循环次数,并且记住当前数字和当前位置。
  2. 将当前位置后面所有的数与当前数字进行对比,小数赋值给key,并记住小数的位置。
  3. 比对完成后,将最小的值与第一个数的值交换。
  4. 重复2、3步。

代码实现如下:

 public void selectSort(int[] a) {
int length = a.length;
for (int i = 0; i < length; i++) {//循环次数
int key = a[i];
int position=i;
for (int j = i + 1; j < length; j++) {//选出最小的值和位置
if (a[j] < key) {
key = a[j];
position = j;
}
}
a[position]=a[i];//交换位置
a[i]=key;
}
}

4.堆排序

对简单选择排序的优化。

  1. 将序列构建成大顶堆。
  2. 将根节点与最后一个节点交换,然后断开最后一个节点。
  3. 重复第一、二步,直到所有节点断开。
一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现

代码实现如下:

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

//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

//若果右子节点的值较大

if(data[biggerIndex]

//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]

//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

一般不用。

  1. 将序列中所有元素两两比较,将最大的放在最后面。
  2. 将剩余序列中所有元素两两比较,将最大的放在最后面。
  3. 重复第二步,直到只剩下一个数。
一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现

如何写成代码:

  1. 设置循环次数。
  2. 设置开始比较的位数,和结束的位数。
  3. 两两比较,将最小的放到前面去。
  4. 重复2、3步,直到循环次数完毕。

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代码实现如下:

public void bubbleSort(int[] a){

int length=a.length;

int temp;

for(int i=0;i

for(int j=0;j

if(a[j]>a[j+1]){

temp=a[j];

a[j]=a[j+1];

a[j+1]=temp;

}

}

}

}

6.快速排序

要求时间最快时。

  1. 选择第一个数为p,小于p的数放在左边,大于p的数放在右边。
  2. 递归的将p左边和右边的数都按照第一步进行,直到不能递归。

一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现


代码实现如下:

public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {

if (start < end) {

int base = numbers[start]; // 选定的基准值(第一个数值作为基准值)

int temp; // 记录临时中间值

int i = start, j = end;

do {

while ((numbers[i] < base) && (i < end))

i++;

while ((numbers[j] > base) && (j > start))

j--;

if (i <= j) {

temp = numbers[i];

numbers[i] = numbers[j];

numbers[j] = temp;

i++;

j--;

}

} while (i <= j);

if (start < j)

quickSort(numbers, start, j);

if (end > i)

quickSort(numbers, i, end);

}

}

7.归并排序

速度仅次于快排,内存少的时候使用,可以进行并行计算的时候使用。

  1. 选择相邻两个数组成一个有序序列。
  2. 选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。
  3. 重复第二步,直到全部组成一个有序序列。
一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现


代码实现如下:

public static void mergeSort(int[] numbers, int left, int right) {

int t = 1;// 每组元素个数

int size = right - left + 1;

while (t < size) {

int s = t;// 本次循环每组元素个数

t = 2 * s;

int i = left;

while (i + (t - 1) < size) {

merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));

i += t;

}

if (i + (s - 1) < right)

merge(numbers, i, i + (s - 1), right);

}

}

private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) {

int[] B = new int[data.length];

int s = p;

int t = q + 1;

int k = p;

while (s <= q && t <= r) {

if (data[s] <= data[t]) {

B[k] = data[s];

s++;

} else {

B[k] = data[t];

t++;

}

k++;

}

if (s == q + 1)

B[k++] = data[t++];

else

B[k++] = data[s++];

for (int i = p; i <= r; i++)

data[i] = B[i];

}

8.基数排序

用于大量数,很长的数进行排序时。

  1. 将所有的数的个位数取出,按照个位数进行排序,构成一个序列。
  2. 将新构成的所有的数的十位数取出,按照十位数进行排序,构成一个序列。
一遍记住Java常用的八种排序算法与代码实现


代码实现如下:

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 queue = new ArrayList();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

ArrayList queue1 = new ArrayList();

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 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 queue3 = queue.get(k);

array[count] = queue3.get(0);

queue3.remove(0);

count++;

}

}

}

}

树的影子ly(未知职业)-本文作者
这个人很懒,什么也没有留下。
505 9 2019-5-24 16:52
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