java----八种排序算法
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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java----八种排序算法相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
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:
或者内部是2个for形式
public static void insertSort(int[] a){ if(a.length>1){ int insertNum; //下标0的默认是有序,后面的都是要插入的数 for(int i=1;i<a.length;i++){ insertNum = a[i]; //i-1个都是有序的 int j=i-1; for(;j>=0;j--){ //待插的数比前面小,就后一位 if(insertNum<a[j]){ a[j+1]=a[j]; }else{ //否则停止移动 break; } } a[j+1]=insertNum; } } }
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。
注意:第一趟32,23,5一组 和 43,13一组,组内直接插入排序
代码实现如下:
或者
public static void shellSort(int[] a){ if(a.length>1){ int len=a.length; while(len>0){ len/=2; for(int i=0;i<len;i++){//分的组 for(int j=i+len;j<a.length;j+=len){//组中的元素,除了第一个元素 //组内直接插入排序 int t=j-len; //组内第一个元素默认有序 int insertNum=a[j]; for(;t>=0;t-=len){ //待插的数比前面小,就后一位 if(insertNum<a[t]){ a[t+len]=a[t]; }else{ //否则停止移动 break; } } a[t+len]=insertNum; } } // for(int a1 :a) // System.out.print(a1+"-"); // System.out.println(); } } }
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:
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) { // 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<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:
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:
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++; } } }
----[转自微信公众号]
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