Java常用的八種排序算法是什么

本篇內(nèi)容介紹了“Java常用的八種排序算法是什么”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

1.直接插入排序

主要解決要把新的數(shù)據(jù)插入到已經(jīng)排好的數(shù)據(jù)列中。

1. 將第一個(gè)數(shù)和第二個(gè)數(shù)排序，然后構(gòu)成一個(gè)有序序列

2. 將第三個(gè)數(shù)插入進(jìn)去，構(gòu)成一個(gè)新的有序序列。

3. 對(duì)第四個(gè)數(shù)、第五個(gè)數(shù)……直到最后一個(gè)數(shù)，重復(fù)第二步。

   

   直接插入排序

如何寫寫成代碼：

1. 首先設(shè)定插入次數(shù)，即循環(huán)次數(shù)，for(int i=1;i<length;i++)，1個(gè)數(shù)的那次不用插入。

2. 設(shè)定插入數(shù)和得到已經(jīng)排好序列的最后一個(gè)數(shù)的位數(shù)。insertNum和j=i-1。

3. 從最后一個(gè)數(shù)開始向前循環(huán)，如果插入數(shù)小于當(dāng)前數(shù)，就將當(dāng)前數(shù)向后移動(dòng)一位。

4. 將當(dāng)前數(shù)放置到空著的位置，即j+1。

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

public void insertSort(int[] a){
        int length=a.length;//數(shù)組長度，將這個(gè)提取出來是為了提高速度。
        int insertNum;//要插入的數(shù)
        for(int i=1;i<length;i++){//插入的次數(shù)
            insertNum=a[i];//要插入的數(shù)
            int j=i-1;//已經(jīng)排序好的序列元素個(gè)數(shù)
            while(j>=0&&a[j]>insertNum){//序列從后到前循環(huán)，將大于insertNum的數(shù)向后移動(dòng)一格
                a[j+1]=a[j];//元素移動(dòng)一格
                j--;
            }
            a[j+1]=insertNum;//將需要插入的數(shù)放在要插入的位置。
        }
    }

2.希爾排序

對(duì)于直接插入排序問題，數(shù)據(jù)量巨大時(shí)。

1. 將數(shù)的個(gè)數(shù)設(shè)為n，取奇數(shù)k=n/2，將下標(biāo)差值為k的書分為一組，構(gòu)成有序序列。

2. 再取k=k/2 ，將下標(biāo)差值為k的書分為一組，構(gòu)成有序序列。

3. 重復(fù)第二步，直到k=1執(zhí)行簡(jiǎn)單插入排序。

   

   希爾排序

如何寫成代碼：

1. 首先確定分的組數(shù)。

2. 然后對(duì)組中元素進(jìn)行插入排序。

3. 然后將length/2，重復(fù)1,2步，直到length=0為止。

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

public  void sheelSort(int[] a){
        int d  = a.length;
        while (d!=0) {
            d=d/2;
            for (int x = 0; x < d; x++) {//分的組數(shù)
                for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//組中的元素，從第二個(gè)數(shù)開始
                    int j = i - d;//j為有序序列最后一位的位數(shù)
                    int temp = a[i];//要插入的元素
                    for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//從后往前遍歷。
                        a[j + d] = a[j];//向后移動(dòng)d位
                    }
                    a[j + d] = temp;
                }
            }
        }
    }

3.簡(jiǎn)單選擇排序

常用于取序列中最大最小的幾個(gè)數(shù)時(shí)。

(如果每次比較都交換，那么就是交換排序；如果每次比較完一個(gè)循環(huán)再交換，就是簡(jiǎn)單選擇排序。)

1. 遍歷整個(gè)序列，將最小的數(shù)放在最前面。

2. 遍歷剩下的序列，將最小的數(shù)放在最前面。

3. 重復(fù)第二步，直到只剩下一個(gè)數(shù)。

   

   簡(jiǎn)單選擇排序

如何寫成代碼：

1. 首先確定循環(huán)次數(shù)，并且記住當(dāng)前數(shù)字和當(dāng)前位置。

2. 將當(dāng)前位置后面所有的數(shù)與當(dāng)前數(shù)字進(jìn)行對(duì)比，小數(shù)賦值給key，并記住小數(shù)的位置。

3. 比對(duì)完成后，將最小的值與第一個(gè)數(shù)的值交換。

4. 重復(fù)2、3步。

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

    public void selectSort(int[] a) {
        int length = a.length;
        for (int i = 0; i < length; i++) {//循環(huán)次數(shù)
            int key = a[i];
            int position=i;
            for (int j = i + 1; j < length; j++) {//選出最小的值和位置
                if (a[j] < key) {
                    key = a[j];
                    position = j;
                }
            }
            a[position]=a[i];//交換位置
            a[i]=key;
        }
    }

4.堆排序

對(duì)簡(jiǎn)單選擇排序的優(yōu)化。

1. 將序列構(gòu)建成大頂堆。

2. 將根節(jié)點(diǎn)與最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)交換，然后斷開最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

3. 重復(fù)第一、二步，直到所有節(jié)點(diǎn)斷開。

   

   堆排序

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

public  void heapSort(int[] a){
        System.out.println("開始排序");
        int arrayLength=a.length;
        //循環(huán)建堆  
        for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){
            //建堆  
            buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
            //交換堆頂和最后一個(gè)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;
    }
    //對(duì)data數(shù)組從0到lastIndex建大頂堆  
    private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
        // TODO Auto-generated method stub  
        //從lastIndex處節(jié)點(diǎn)（最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)）的父節(jié)點(diǎn)開始  
        for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
            //k保存正在判斷的節(jié)點(diǎn)  
            int k=i;
            //如果當(dāng)前k節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)存在  
            while(k*2+1<=lastIndex){
                //k節(jié)點(diǎn)的左子節(jié)點(diǎn)的索引  
                int biggerIndex=2*k+1;
                //如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k節(jié)點(diǎn)的右子節(jié)點(diǎn)存在  
                if(biggerIndex<lastIndex){ //若果右子節(jié)點(diǎn)的值較大  
                    if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
                        //biggerIndex總是記錄較大子節(jié)點(diǎn)的索引  
                        biggerIndex++;
                    }
                }
                //如果k節(jié)點(diǎn)的值小于其較大的子節(jié)點(diǎn)的值  
                if(data[k]<data[biggerIndex]){
                    //交換他們  
                    swap(data,k,biggerIndex);
                    //將biggerIndex賦予k，開始while循環(huán)的下一次循環(huán)，重新保證k節(jié)點(diǎn)的值大于其左右子節(jié)點(diǎn)的值  
                    k=biggerIndex;
                }else{
                    break;
                }
            }
        }
    }

5.冒泡排序

排序思想比較好理解，要熟記代碼，面試中常問?？肌?/p>

1. 將序列中所有元素兩兩比較，將最大的放在最后面。

2. 將剩余序列中所有元素兩兩比較，將最大的放在最后面。

3. 重復(fù)第二步，直到只剩下一個(gè)數(shù)。

   

   冒泡排序

如何寫成代碼：

1. 設(shè)置循環(huán)次數(shù)。

2. 設(shè)置開始比較的位數(shù)，和結(jié)束的位數(shù)。

3. 兩兩比較，將最小的放到前面去。

4. 重復(fù)2、3步，直到循環(huán)次數(shù)完畢。

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

public void bubbleSort(int[] a){
        int length=a.length;
        int temp;
        for(int i=0;i<a.length;i++){
            for(int j=0;j<a.length-i-1;j++){
                if(a[j]>a[j+1]){
                    temp=a[j];
                    a[j]=a[j+1];
                    a[j+1]=temp;
                }
            }
        }
    }

6.快速排序

要求時(shí)間最快時(shí)。

1. 選擇第一個(gè)數(shù)為p，小于p的數(shù)放在左邊，大于p的數(shù)放在右邊。

2. 遞歸的將p左邊和右邊的數(shù)都按照第一步進(jìn)行，直到不能遞歸。

   

   快速排序

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {   
    if (start < end) {   
        int base = numbers[start]; // 選定的基準(zhǔn)值（第一個(gè)數(shù)值作為基準(zhǔn)值）   
        int temp; // 記錄臨時(shí)中間值   
        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.歸并排序

速度僅次于快排，內(nèi)存少的時(shí)候使用，可以進(jìn)行并行計(jì)算的時(shí)候使用。

1. 選擇相鄰兩個(gè)數(shù)組成一個(gè)有序序列。

2. 選擇相鄰的兩個(gè)有序序列組成一個(gè)有序序列。

3. 重復(fù)第二步，直到全部組成一個(gè)有序序列。

   

   歸并排序

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

public static void mergeSort(int[] numbers, int left, int right) {   
    int t = 1;// 每組元素個(gè)數(shù)   
    int size = right - left + 1;   
    while (t < size) {   
        int s = t;// 本次循環(huán)每組元素個(gè)數(shù)   
        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.基數(shù)排序

用于大量數(shù)，很長的數(shù)進(jìn)行排序時(shí)。

1. 將所有的數(shù)的個(gè)位數(shù)取出，按照個(gè)位數(shù)進(jìn)行排序，構(gòu)成一個(gè)序列。

2. 將新構(gòu)成的所有的數(shù)的十位數(shù)取出，按照十位數(shù)進(jìn)行排序，構(gòu)成一個(gè)序列。

   

   基數(shù)排序

代碼實(shí)現(xiàn)如下：

public void sort(int[] array) {
        //首先確定排序的趟數(shù);     
        int max = array[0];
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            if (array[i] > max) {
                max = array[i];
            }
        }
        int time = 0;
        //判斷位數(shù);     
        while (max > 0) {
            max /= 10;
            time++;
        }
        //建立10個(gè)隊(duì)列;     
        List<ArrayList> queue = new ArrayList<ArrayList>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<Integer>();
            queue.add(queue1);
        }
        //進(jìn)行time次分配和收集;     
        for (int i = 0; i < time; i++) {
            //分配數(shù)組元素;     
            for (int j = 0; j < array.length; j++) {
                //得到數(shù)字的第time+1位數(shù);   
                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;//元素計(jì)數(shù)器;     
            //收集隊(duì)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++;
                }
            }
        }
    }

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