知了堂学习笔记java 编写几种常见排序算法3

Posted 2020-10-11 皮皮潇

排序的分类：

1.希尔排序

希尔排序是快速插入排序的改进版，希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止

基本思路：先取一个小于n的整数d1作为第一个增量，把文件的全部记录分组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插入排序；然后，取第二个增量d2<d1重复上述的分组和排序，直至所取的增量 =1( < …<d2<d1)，即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止，一般是选取d1为数组的一半，d2为d1的一半以此类推..

具体代码：

package Sort;

public class Shell_sort {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int[] a = {78,68,48,39,95,48,94,73};
        //希尔排序
        int d=a.length;
            while(d>1)
            {
                d=d/2;
                for(int x=0;x<d;x++)
                {//以d为公差分组，分成d个数组，每个数组为{a[i+d],a[i+2d],a[i+3d]....}
                    for(int i=x+d;i<a.length;i=i+d)
                    {//按直接插入排序将这些数组排序（具体方法查看我的直接插入排序http://www.cnblogs.com/pipixiao/p/7674142.html）
                        int temp=a[i];
                        int j;
                        for(j=i-d;j>=0&&a[j]>temp;j=j-d)
                        {
                            a[j+d]=a[j];
                        }
                        a[j+d]=temp;
                    }
                }
            }
            System.out.println("排序之后：");
                for(int i=0;i<a.length;i++)
                {
                    System.out.print(a[i]+" ");
                }
}
}

运行结果：

 

2.堆排序

大根堆排序，小根堆排序。

大根堆排序：先构建二叉树（构建的二叉树必须满足父节点必须大于其左右子节点，数组中第一个数字为a【0】其左右子节点的应为a【1】，a【2】，以脚标定义既是父节点为a【i】，其左右子节点分别为a【2i+1】，a【2i+2】），再将二叉树中第一个数获取放入另外一个空数组中，剩下的数重新形成一个新的数组，再重新建堆，重复上述步骤，直到原数组中数字被取完，得到的新数组，既是一个由大到小排序完成的数组

由此二叉树可知2是5，6的父节点，将2，5，6三个位置的数比较大小，得到最大的数与2位置的交换，当得到的数就是2本身，不做交换，（1，3，4），（0，1，2）位置的数也应该做同样的步骤，这样最终0位置获得的数既是最大的数，然后将得到的数组中a【0】拿出，后面的数构建新数组，重新再构建树。重复上述步骤

注意：这里可以看出构建数循环的次数为3次即：for（int i=（a.lenght-1）/2-1，i>=0,i--);但是当出现下面这种情况时很显然这个条件不满足，下面循环的次数为4次，我们可以不改变上述循环的原理上面加一点既：for（int i=（a.lenght-1）/2-1+（a.lenght-1）%2；i>=0;i--）其实对比不难看出当数组的长度为偶数的时候，得到的二叉树最后悔单出来一个位置，这里面比较的条件就会发生变化，而（a.lenght-1）%2可以得到长度为偶数则加一次循环，为奇数时不变。

构建的数是这种情况的时候（3，7）位置的数比较的时候只有两个数比较，所以这里出现了一个不同，就应该加一个判断条件（本次比较是否存在a【2i+2】这一项，如果不存在则比较的数只有a【i】与a【2i+1】）

具体代码：

 

package Sort;

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int[] arr = {78,68,48,39,95,48,94,73};
        int[] a = new int[8];
        for(int i=0;i<a.length;i++){
            heap(arr);
            a[i]=arr[0];//将当前数组第一个数获取给数组a
            arr=Arrays.copyOfRange(arr,1,arr.length);//截取取arr数组的第一个数后面的所有数，重新给arr
        }
        for (int m = 0; m < a.length; m++) {//遍历输出数组a，数组a既是排序完成后的数组
            System.out.print(a[m]+" ");
        }
    }
    public static void heap(int[] arr){//创建堆
        int temp=0;
        for(int j=(arr.length-1)/2-1+(arr.length-1)%2;j>=0;j--){//获取每次创建堆的循环条件
            if(2*j+2<=arr.length-1){//判断当前a[2*j+2]是否存在，存在则执行a[j]、a[2*j+1]、a[2*j+2]比较，不存在则执行a[j]、a[2*j+1]比较
            temp=arr[j]>arr[2*j+1]?(arr[j]>arr[2*j+2]?j:2*j+2):(arr[2*j+1]>arr[2*j+2]?2*j+1:2*j+2);//比较获得最大数的脚标
            }else{
            temp=arr[j]>arr[2*j+1]?j:2*j+1;    
            }
            if(arr[j]==arr[temp]){//如果最大的数就是a[j]本身则退出进行下一次比较
                continue;
            }else{//最大数不是a[j]则最大数与a[j]交换位置
            arr[j]=arr[j]^arr[temp];
            arr[temp]=arr[j]^arr[temp];
            arr[j]=arr[j]^arr[temp];
            }
        }
    }

}

 运行结果：