数据结构05之高级排序

高级排序之所以高级的地方就是快········！好像是句废话！

高级排序有希尔排序和快速排序，还有基于划分思想的快速排序，至于基数排序额········作为了解吧！

希尔排序是基于插入排序的也就是简单排序里那个最快的！ 但是大大的减少了插入次数！

import java.util.*;
public class ShellSort {
    
    public static void shellSort(Comparable[] data){
        int j;
        for(int gap = data.length / 2; gap > 0; gap /= 2){
            for(int i = gap; i < data.length; i++){
                Comparable temp = data[i];
                for(j = i; j >= gap && temp.compareTo(data[j - gap]) < 0; j -= gap){
                    data[j] = data[j - gap];
                }
                
                data[j] = temp;
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args){
        Random r = new Random();
        Comparable[] data = new Comparable[20];
        for(int i = 0; i < data.length; i++){
            data[i] = r.nextInt(data.length);
        }
        
        for(int i = 0; i < data.length; i++)
            System.out.print(data[i] + " ");
        
        shellSort(data);
        System.out.println();
        
        for(int i = 0; i < data.length; i++)
            System.out.print(data[i] + " ");
    }

}

 

 快速排序是基于划分思想，通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小，然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列

 

public class QuickSort {  

publicstaticint[] QuickSort(int[] pData, int left, int right) {
        int i= left, j= right;
        int middle, strTemp;

        middle = pData[(left + right) / 2];
        do {
            while ((pData[i] < middle) && (i < right))
                i++;
            while ((pData[j] > middle) && (j > left))
                j--;
            if (i <= j) {
                strTemp = pData[i];
                pData[i] = pData[j];
                pData[j] = strTemp;
                i++;
                j--;
            }
        } while (i <= j);
        for (int t = 0; t < pData.length; t++)
            System.out.print(pData[t] + " ");
        System.out.println("");
        if (left < j) {
            QuickSort(pData, left, j);
        }

        if (right > i)
            QuickSort(pData, i, right);
        return pData;
    }

    public static void main(String[] argv) {
        int[] pData = { 1,84, 85, 67,600, 88,999 };
        QuickSort0(pData, 0, pData.length - 1);
    }
}

 拿到一个元素比他小的放左边，比他大的放右边，然后已经分好的两边的元素再递归调用，然后再分，再左小右大！

 

基数排序 

 (radixsort）则是属于“分配式排序”（distribution sort），基数排序法又称“桶子法”（bucket sort）或bin sort，顾名思义，它是透过键值的部份资讯，将要排序的元素分配至某些“桶”中，藉以达到排序的作用，基数排序法是属于稳定性的排序，其时间复杂度为O (nlog(r)m)，其中r为所采取的基数，而m为堆数，在某些时候，基数排序法的效率高于其它的比较性排序法。

基数排序(Radix sort)是一种非比较型整数排序算法，其原理是将整数按位数切割成不同的数字，然后按每个位数分别比较。由于整数也可以表达字符串（比如名字或日期）和特定格式的浮点数，所以基数排序也不是只能使用于整数。基数排序的发明可以追溯到1887年赫尔曼·何乐礼在打孔卡片制表机(Tabulation Machine)上的贡献[1]。

它是这样实现的： 将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度,数位较短的数前面补零. 然后, 从最低位开始, 依次进行一次排序.这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后, 数列就变成一个有序序列.

基数排序的方式可以采用LSD（Least significantdigital）或MSD（Most significantdigital），LSD的排序方式由键值的最右边开始，而MSD则相反，由键值的最左边开始。

以LSD为例，假设原来有一串数值如下所示：

73,22, 93, 43, 55, 14, 28, 65, 39, 81

首先根据个位数的数值，在走访数值时将它们分配至编号0到9的桶子中：

　　0

　　1 81

　　2 22

　　3 73 93 43

　　4 14

　　5 55 65

　　6

　　7

　　8 28

　　9 39

接下来将这些桶子中的数值重新串接起来，成为以下的数列：

81,22, 73, 93, 43, 14, 55, 65, 28, 39

接着再进行一次分配，这次是根据十位数来分配：

　　0

　　1 14

　　2 22 28

　　3 39

　　4 43

　　5 55

　　6 65

　　7 73

　　8 81

　　9 93

接下来将这些桶子中的数值重新串接起来，成为以下的数列：

14,22, 28, 39, 43, 55, 65, 73, 81, 93

这时候整个数列已经排序完毕；如果排序的对象有三位数以上，则持续进行以上的动作直至最高位数为止。

LSD的基数排序适用于位数小的数列，如果位数多的话，使用MSD的效率会比较好，MSD的方式恰与LSD相反，是由高位数为基底开始进行分配，其他的演算方式则都是相同。

public class RadixSort {   
public static void sort(int[] number, int d) {   
int k=0;   
int n=1;   
int m=1;   
int[][] temp = new int[number.length][number.length];   
int[] order = new int[number.length];   
while(m <= d) {   
for(int i = 0; i < number.length; i++) {   
int lsd = ((number[i] / n) % 10);   
temp[lsd][order[lsd]] = number[i];   
order[lsd]++;   
}   
for(int i = 0; i < d; i++) {   
if(order[i] != 0)   
for(int j = 0; j < order[i]; j++) {   
number[k] = temp[i][j];   
k++;   
}   
order[i] = 0;   
}   
n *= 10;   
k = 0;   
m++;   
}   
}   
public static void main(String[] args) {   
int[] data =   
{73, 22, 93, 43, 55, 14, 28, 65, 39, 81, 33, 100};   
RadixSort.sort(data, 10);   
for(int i = 0; i < data.length; i++) {   
System.out.print(data[i] + " ");   
}   

}