这篇文章主要给给大家分享Java常用的八种排序算法与代码实现，下面文章将详细介绍整个实现过程，感兴趣的小伙伙伴可以跟着小编一起来学习，希望对你有所帮助
这篇文章主要给给大家分享Java常用的八种排序算法与代码实现，下面文章将详细介绍整个实现过程，感兴趣的小伙伙伴可以跟着小编一起来学习，希望对你有所帮助
正文
Java常用的八种排序算法与代码实现
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……直到最后一个数，重复第二步。
如何写写成代码：
首先设定插入次数，即循环次数，for(int i=1;i<length;i++)，1个数的那次不用插入。
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。
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。
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<length;i++){//插入的次数
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。
- 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。
- 再取k=k/2 ，将下标差值为k的书分为一组，构成有序序列。
- 重复第二步，直到k=1执行简单插入排序。
如何写成代码：
- 首先确定分的组数。
- 然后对组中元素进行插入排序。
-
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。)
- 遍历整个序列，将最小的数放在最前面。
- 遍历剩下的序列，将最小的数放在最前面。
- 重复第二步，直到只剩下一个数。
如何写成代码：
- 首先确定循环次数，并且记住当前数字和当前位置。
-
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。 - 比对完成后，将最小的值与第一个数的值交换。
- 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。
- 将序列构建成大顶堆。
- 将根节点与最后一个节点交换，然后断开最后一个节点。
- 重复第一、二步，直到所有节点断开。
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<arrayLength-1;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) {
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) {
//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<lastIndex){
//若果右子节点的值较大
if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
//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]<data[biggerIndex]){
//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。
- 将序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。
- 将剩余序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。
- 重复第二步，直到只剩下一个数。
如何写成代码：
- 设置循环次数。
- 设置开始比较的位数，和结束的位数。
- 两两比较，将最小的放到前面去。
- 重复2、3步，直到循环次数完毕。
代码实现如下：
public void bubbleSort(int[] a){
int length=a.length;
int temp;
for(int i=0;i<a.length;i++){
for(int j=0;j<a.length-i-1;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。
- 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。
- 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。
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。
- 选择相邻两个数组成一个有序序列。
- 选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。
- 重复第二步，直到全部组成一个有序序列。
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。
- 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。
- 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。
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<ArrayList> queue = new ArrayList<ArrayList>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<Integer>();
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<Integer> 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<Integer> queue3 = queue.get(k);
array[count] = queue3.get(0);
queue3.remove(0);
count++;
}
}
}
}
到此这篇关于Java常用的八种排序算法与代码实现的文章就介绍到这了,更多相关Java八种排序算法与代码实现内容请搜索米米素材网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持米米素材网！
原文链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/71258280
发表评论