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Java常用的八种排序算法与代码实现

目录

  • 1.直接插入排序
  • 2.希尔排序
  • 3.简单选择排序
  • 4.堆排序
  • 5.冒泡排序
  • 6.快速排序
  • 7.归并排序
  • 8.基数排序

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。
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如何写写成代码：
首先设定插入次数，即循环次数，for(int i=1; i1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=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。
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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：
publicvoid 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。
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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。
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代码实现如下：
publicvoid heapSort(int[] a){System.out.println("开始排序"); int arrayLength=a.length; //循环建堆for(int i=0; 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

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。
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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; ia[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。
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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。
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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++]; elseB[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。
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【Java常用的八种排序算法与代码实现】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 queue = new ArrayList(); for (int i = 0; i < 10; i++) {ArrayList queue1 = new ArrayList(); 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 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 queue3 = queue.get(k); array[count] = queue3.get(0); queue3.remove(0); count++; }}}}

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