java排序

Posted 2020-12-31 linchongatfirst

    排序是一个你想的越久，就会越明白的脑洞，快速排序和堆排序是研究最久的，它开始让我觉得程序寥寥数行，却透彻着开发者精妙的思想。

废话不多说，摆代码：

package teacherwoek;

public class Sort {
    // 选择排序
    public void selectionSort(int[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            for (int j = i + 1; j < a.length; j++) {
                if (a[i] > a[j])
                    swap(a, i, j);
            }
        }
    }

    private void swap(int[] a, int i, int j) {
        int temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }

    // 冒泡排序
    public void bubbleSort(int[] a) {
//        int bound = a.length;
//       
//        for (int i=0; i< bound-1; i++) {
//            for (int j = 0; j < bound - 1; j++) {
//                if (a[j] > a[j + 1]) {
//                    swap(a, j, j + 1);
//                }
//            }
//        }
//另一种实现

        int n = 0;
        for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {
            // 从数组末尾开始
            for (int j = a.length - 1; j > i; j--) {
                n++;
                // 后面的小
                if (a[j] < a[j-1]) {
                    swap(a, j, j-1);
                }
            }
        }
        System.out.println(n);
    }

    // 归并排序 这个还没研究透，从网上拷贝的。。。
/**
 * 归并排序是稳定排序，它也是一种十分高效的排序，能利用完全二叉树特性的排序一般性能都不会太差。
 * java中Arrays.sort()采用了一种名为TimSort的排序算法，就是归并排序的优化版本。
 * 从上文的图中可看出，每次合并操作的平均时间复杂度为O(n)
 * ，而完全二叉树的深度为|log2n|。总的平均时间复杂度为O(nlogn)。而且，归并排序的最好，最坏，平均时间复杂度均为O(nlogn)。
 * @param a
 */
    public void mergeSort(int[] a) {
       int[] temp = new int[a.length];
       mergeSort(a,0,a.length-1,temp);
    }
   private void mergeSort(int[] a, int i, int j, int[] temp) {
        if(i<j) {
            int mid = (i+j)/2;
            mergeSort(a,i,mid,temp);
            mergeSort(a,mid+1,j,temp);
            merge(a,i,mid,j,temp);
        }
    }

  private void merge(int[] a, int i, int mid, int j, int[] temp) {
      int left = i ;
      int right  = mid+ 1;
      int t = 0;
      while(left<=mid && right <= j) {
          if(a[left] <= a[right]) {
              temp[t++] = a[left++];
          }else {
              temp[t++] = a[right++];
          }
      }
      while(left <= mid) {
          temp[t++] = a[left++];
      }
      while(right<=j) {
          temp[t++] = a[right++];
      }
      t= 0 ;
      while(i<=j ) {
          a[i++] = temp[t++];
      }
}

//    基数 这个也得好好研究，日后完善吧
    public void radixSort(int[] a) {
    }
            

    // 快速排序,left为左边界，right为右边界
    public void quickSort(int[] a, int left, int right) {
        int i = left, j = right - 1;
        int k = a[i]; // 比较的基准值
        while (i < j) {
            while (a[i] < k) {
                i++;
            }
            while (a[j] > k) {
                j--;
            }
            if (i < j) {
                swap(a, i, j);
                i++;
                j--;
            }
        }
        if (i == j) {
            i++;
        }
        if (j > left) {
            quickSort(a, left, j + 1);
        }
        if (i < right) {
            quickSort(a, i, right);
        }
    }

    // 堆排序
    public void HeapSort(int[] a) {
        int k = a.length, j, temp;
        // 构造堆
        for (int i = a.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            j = 2 * i + 1;
            while (2 * i + 1 < k) {
                if (j + 1 < k) {
                    if (a[j] < a[j + 1])
                        j++;
                }
                if (a[i] < a[j]) {
                    swap(a, i, j);
                    i = j;
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
        
        // 取堆元素
        for (int i = k - 1; i > 0; i--) {
            swap(a, 0, i);
            int x = 0;
            while (2 * x + 1 < i) {
                temp = 2 * x + 1;
                if (temp + 1 < i) {
                    if (a[temp] < a[temp + 1])
                        temp++;
                }
                if (a[x] < a[temp]) {
                    swap(a, x, temp);
                    x = temp;
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }

    // 插入排序
    public void insertSort(int[] a) {
//        int i = 0, j = 0, k = 0;
//        while (i < a.length - 1) {
//            if (a[i] > a[i + 1]) {
//                k = a[i + 1];
//                j = i;
//                while (j >= 0 && a[j] > k) {
//                    a[j + 1] = a[j];
//                    j--;
//                }
//                a[j + 1] = k;
//            }
//            i++;
//        }
        for(int i=0;i<a.length;i++) {
            int temp = a[i];
            int j=i-1;
            for(;j>0;j--) {
                if(a[i]<a[j]) {
                    a[j+1] = a[j];
                }else {
                    break;
                }
            }
            a[j+1] = temp; 
        }
    }

    // 希尔排序 又称之为缩小增量排序 是一种改进版的插入排序
    public void shellSort(int[] a) {
        int x = a.length;
        for (x = x / 2; x >= 1; x = x / 2) {
            for (int i = 0; i + x < a.length; i++) {
                int temp = a[i + x];
                int j = i;
                while (j >= 0 && a[j] > temp) {
                    a[j + x] = a[j];
                    j -= x;
                }
                a[j + x] = temp;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = { 1, 24, 5, 3, 9, 8, 7, 4, 10, 19, 12 };
        Sort sort = new Sort();
//         sort.selectionSort(a);
         sort.mergeSort(a);
//        sort.bubbleSort(a);
        // sort.quickSort(a, 0, a.length);
        // sort.insertSort(a);
        // sort.HeapSort(a);
        // sort.shellSort(a);
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.println(a[i]);
        }
    }
}