常用的八大排序算法,含java实例(copy)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了常用的八大排序算法,含java实例(copy)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

说明:转载于http://www.cnblogs.com/qqzy168/archive/2013/08/03/3219201.html

 

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(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。 

先来看看 8种排序之间的关系: 

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 1.直接插入排序 

(1)基本思想:在要排序的一组数中,假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排好顺序的,现在要把第n 个数插到前面的有序数中,使得这 n个数 也是排好顺序的。如此反复循环,直到全部排好顺序。 

(2)实例 

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(3)用java实现 

  public static void insertSort(){   
      inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};   
      int temp=0;   
      for(int i=1;i<a.length;i++){   
        int j=i-1;   
        temp=a[i];   
        for(;j>=0&&temp<a[j];j--){   
           a[j+1]=a[j];  //将大于temp 的值整体后移一个单位   
        }   
        a[j+1]=temp;   
     }   
     for(int i=0;i<a.length;i++){   
        System.out.println(a[i]);   
     }
 }   

 

2.   希尔排序(最小增量排序)  

(1)基本思想:算法先将要排序的一组数按某个增量 d(n/2,n为要排序数的个数)分成若干组,每组中记录的下标相差 d.对每组中全部元素进行直接插入排序,然后再用一个较小的增量(d/2)对它进行分组,在每组中再进行直接插入排序。当增量减到 1 时,进行直接插入排序后,排序完成。 

(2)实例: 

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(3)用java实现 

public static void shellSort(){      
      int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};   
      double d1=a.length;   
      int temp=0;        
      while(true){   
        d1= Math.ceil(d1/2);   
        int d=(int) d1;   
        for(int x=0;x<d;x++){       
            for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){   
               int j=i-d;   
               temp=a[i];   
               for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){   
                    a[j+d]=a[j];   
               }   
               a[j+d]=temp;   
            }   
        }        
        if(d==1){   
            break;   
        }       
        for(int i=0;i<a.length;i++){   
           System.out.println(a[i]);   
       }
    }   
 }   

 

3.简单选择排序 

(1)基本思想:在要排序的一组数中,选出最小的一个数与第一个位置的数交换;然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换,如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。 

(2)实例: 

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(3)用java实现 

public static void selectSort(){   
         int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};   
         int position=0;   
         for(int i=0;i<a.length;i++){        
             int j=i+1;   
             position=i;   
             int temp=a[i];   
             for(;j<a.length;j++){   
               if(a[j]<temp){   
                  temp=a[j];   
                  position=j;   
               }    
             }   
            a[position]=a[i];   
            a[i]=temp;   
        }       
        for(int i=0;i<a.length;i++)   
            System.out.println(a[i]);   
        }   
 }   

 

4,      堆排序 

(1)基本思想:堆排序是一种树形选择排序,是对直接选择排序的有效改进。 堆的定义如下:具有n个元素的序列(h1,h2,...,hn),当且仅当满足(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1)(i=1,2,...,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出,堆顶元素(即第一个元素)必为最大项(大顶堆)。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根,其它为左子树、右子树。初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树,调整它们的存储序,使之成为一个堆,这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推,直到只有两个节点的堆,并对它们作交换,最后得到有 n个节点的有序序列。从算法描述来看,堆排序需要两个过程,一是建立堆,二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数,二是反复调用渗透函数实现排序的函数。  

(2)实例: 

初始序列:46,79,56,38,40,84 

建堆:

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交换,从堆中踢出最大数 

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  剩余结点再建堆,再交换踢出最大数 

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依次类推:最后堆中剩余的最后两个结点交换,踢出一个,排序完成。 

(3)用java实现 

public static  void heapSort(){   
         int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};  
         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){   
                     //如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 

(1)基本思想:在要排序的一组数中,对当前还未排好序的范围内的全部数,自上而下对

相邻的两个数依次进行比较和调整,让较大的数往下沉,较小的往上冒。即:每当两相邻的

数比较后发现它们的排序与排序要求相反时,就将它们互换。 

(2)实例: 

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(3)用java实现 

public static void bubbleSort(){   
      int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};   
      int temp=0;   
      for(int i=0;i<a.length-1;i++){   
         for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){   
           if(a[j]>a[j+1]){   
             temp=a[j];   
            a[j]=a[j+1];   
            a[j+1]=temp;   
           }
         }
      }   
     for(int i=0;i<a.length;i++){   
        System.out.println(a[i]);     
    }   
 }       

 

7、归并排序 

  (1)基本排序:归并(Merge)排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。 

(2)实例: 

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8、基数排序 

  

(1)基本思想:将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度,数位较短的数前面补零。然后,从最低位开始,依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成

以后,数列就变成一个有序序列。 

(2)实例: 

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