1 public class SimpleAri {
2 public static void main(String[] args) {
3
4 int[] t = {11, 21, 22, 1, 6, 10, 3, 2, 12, 9, 0, 15, 6, 19, 9, 32, 11, 8, 4, 7, 5, 3, 2};
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6
7 // int[] a = test1();
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9 System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(t));
10
11 System.out.println("直接插入排序后：" + Arrays.toString(directSort1(t)));
12
13 System.out.println("希尔排序后：" + Arrays.toString(directSort1(sheelSort(t))));
14
15 System.out.println("简单选择排序后：" + Arrays.toString(directSort1(selectSort(t))));
16
17 System.out.println("冒泡排序后：" + Arrays.toString(bubbleSort(t)));
18
19 System.out.println("快速排序后：" + Arrays.toString(quickSort(t, 0, t.length-1)));
20
21 System.out.println("归并排序后：" + Arrays.toString(mergeSort(t, 0, 2)));
22
23 System.out.println("基数排序后：" + Arrays.toString(baseNumSort(t)));
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26 }
27
28 //标准输入输出
29 private static int[] test1() {
30 Scanner scanner = new Scanner(System.in);
31 int l=scanner.nextInt();
32 int[] num = new int[l];
33 for(int i = 0; i<l && scanner.hasNext(); i++){
34 num[i] = scanner.nextInt();
35 }
36 return num;
37 }
38
39 /**
40 * 1 直接插入排序
41 * 对n个无序的数，进行直接插入排序（假设升序排列）
42 * 1 拿出1个数
43 * 2 拿出下一个数，与已有的数的序列比较，找到按升序排列应放的位置
44 * 3 继续取数，进行第2步，直到把所有n个数排列完成
45 * */
46
47 //自己写的方法
48 public static int[] directSort(int[] a){
49 int[] b = new int[a.length];
50 b[0] = a[0];
51 for(int i = 1; i < a.length; i++){//取出a中的每个值
52 int posion = i; //把posion定位到数组b当前有意义的最大位的后一位，即第i位
53 for(int j = 0; j < i; j++){//把取出的值和b中的比较并记录应在的位置到posion中
54 if(a[i]<b[j]){
55 posion = j;
56 break;//
57 }
58 }
59 for(int n = i; n > posion; n--){ //把b[posion]到b[i]都后移一位
60 b[n] = b[n-1];
61 }
62 b[posion] = a[i];
63 }
64 return b;
65 }
66
67 //网上大牛的方法
68 public static int[] directSort1(int[] a){
69 int length=a.length;//数组长度，将这个提取出来是为了提高速度。
70 int insertNum;//要插入的数
71 for(int i=1;i<length;i++){//插入的次数
72 insertNum=a[i];//要插入的数
73 int j=i-1;//已经排序好的序列元素最大位置
74 while(j>=0&&a[j]>insertNum){
75 //序列从后到前循环，找到第一个大于insertNum的位置，
76 //并将这个位置到第i-1个位置的所有值向后移位覆盖一位
77 a[j+1]=a[j];//元素移动一格
78 j--;
79 }
80 a[j+1]=insertNum;//将需要插入的数放在要插入的位置。
81 }
82 return a;
83 }
84
85
86 /**
87 * 2 希尔排序
88 * 对于直接插入排序问题，数据量巨大时，用希尔排序解决
89 * 希尔排序的原理就是先用小范围微调，微调方法就是局部用插入排序，增大局部顺序性，逐渐增加范围，直到所有数一起被调整。
90 * 随着范围增大，数据整体的顺序性也越来越良好，降低了排序的复杂度
91 * 方法：
92 * 1）将数的个数设为n，取奇数k=n/2，将下标差值为k的数分为一组，构成有序序列。
93 * 2）再取k=k/2 ，将下标差值为k的数分为一组，构成有序序列。
94 * 3）重复第二步，直到k=1执行简单插入排序。
95 * */
96 public static int[] sheelSort(int[] a){
97 int n = a.length;
98 int k = n/2;
99 for(int i=0; i<k; i++){ //根据k分组
100 //分组插入排序
101 for(int j=1; (i+j*k)<n; j++){ //分别取出组里的所有数据做插入排序
102 for(int x=0; x<j && (a[i+j*k]<a[i+x*k]); x++){//条件成立时，交换
103 int num = a[i+j*k];
104 a[i+j*k] = a[i+x*k];
105 a[i+x*k] = num;
106 }
107 }
108 k = k/2;
109 }
110 return a;
111 }
112 //网上的方法
113 public static int[] sheelSort1(int[] a){
114 int d = a.length;
115 while (d!=0) {
116 d=d/2;
117 for (int x = 0; x < d; x++) {//分的组数
118 for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//组中的元素，从第二个数开始
119 int j = i - d;//j为有序序列最后一位的位数
120 int temp = a[i];//要插入的元素
121 for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//从后往前遍历。
122 a[j + d] = a[j];//向后移动d位
123 }
124 a[j + d] = temp;
125 }
126 }
127 }
128 return a;
129 }
130
131 /**
132 * 3 简单选择排序
133 * 步骤：
134 * 1）遍历整个序列，将最小的数放在最前面。
135 * 2）遍历剩下的序列，将最小的数放在最前面。
136 * 3）重复第二步，直到只剩下一个数。
137 * */
138 //我的方法
139 public static int[] selectSort(int[] a){
140 for(int i=0; i<a.length-1; i++){
141 int num = i;//最小数序号，默认为余下数组的顺序第一个数
142 for(int j=i+1; j<a.length; j++){//找出最小数的序号
143 if(a[j]<a[num]){
144 num = j;
145 }
146 }
147 //交换
148 int x = a[i];
149 a[i] = a[num];
150 a[num] = x;
151 }
152 return a;
153 }
154
155 //网上的方法(和我自己写的一样，顺序稍有不同)
156 public static int[] selectSort1(int[] a) {
157 int length = a.length;
158 for (int i = 0; i < length; i++) {//循环次数
159 int key = a[i];
160 int position=i;
161 for (int j = i + 1; j < length; j++) {//选出最小的值和位置
162 if (a[j] < key) {
163 key = a[j];
164 position = j;
165 }
166 }
167 a[position]=a[i];//交换位置
168 a[i]=key;
169 }
170 return a;
171 }
172
173 /**
174 * 4 冒泡排序
175 * 1）将序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。
176 * 2）将剩余序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。
177 * 3）重复第二步，直到只剩下一个数。
178 * */
179 public static int[] bubbleSort(int[] a){
180 for(int nums=a.length; nums>1; nums--){
181 int index = 0;
182 for(int i=1; i<nums; i++){
183 if(a[i] > a[index]){//找出最大值的坐标
184 index = i;
185 }
186 }
187 //交换最后一位和最大值
188 int num = a[nums-1];
189 a[nums-1] = a[index];
190 a[index] = num;
191 }
192 return a;
193 }
194 //web上的方法
195 public static int[] bubbleSort1(int[] a){
196 for(int i=0; i<a.length; i++){//重复n次
197 for(int j=0; j+1<a.length; j++){
198 if(a[j] > a[j+1]){
199 int num = a[j+1];
200 a[j+1] = a[j];
201 a[j] = num;
202 }
203 }
204 }
205 return a;
206 }
207
208 /**
209 * 5 快速排序
210 * 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。
211 * 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。
212 * */
213 public static int[] quickSort(int[] a, int start, int end) {
214 if (start < end) {
215 int base = a[start]; // 选定的基准值（第一个数值作为基准值）
216 int temp; // 记录临时中间值
217 int i = start, j = end;
218 do {
219 while ((a[i] < base) && (i < end))
220 i++; //如果当前值小于基准值，那么符合小值在左规则，循环找下一个值，否则跳出
221 while ((a[j] > base) && (j > start))
222 j--; //如果当前值大于基准值，那么符合大值在右原则，循环找下一个值，否则跳出
223 if (i <= j) {
224 temp = a[i];
225 a[i] = a[j];
226 a[j] = temp;
227 i++;
228 j--;
229 }
230 } while (i <= j);
231 if (start < j)
232 quickSort(a, start, j);
233 if (end > i)
234 quickSort(a, i, end);
235 }
236 return a;
237 }
238 //网上的方法
239 public static void quickSort1(int[] numbers, int start, int end) {
240 if (start < end) {
241 int base = numbers[start]; // 选定的基准值（第一个数值作为基准值）
242 int temp; // 记录临时中间值
243 int i = start, j = end;
244 do {
245 while ((numbers[i] < base) && (i < end))
246 i++;
247 while ((numbers[j] > base) && (j > start))
248 j--;
249 if (i <= j) {
250 temp = numbers[i];
251 numbers[i] = numbers[j];
252 numbers[j] = temp;
253 i++;
254 j--;
255 }
256 } while (i <= j);
257 if (start < j)
258 quickSort(numbers, start, j);
259 if (end > i)
260 quickSort(numbers, i, end);
261 }
262 }
263
264
265 /**
266 * 6 归并排序
267 * 1）选择相邻两个数组成一个有序序列。
268 * 2）选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。
269 * 3}重复第二步，直到全部组成一个有序序列。
270 * */
271 public static int[] mergeSort(int a[], int start, int step){
272 if(start < a.length){
273 //设置组的开头和结尾[,) 左开右闭
274 int end = start + step;
275 if(end <= a.length){
276 //排序算法
277 for(int i=start; i<end; i++){
278 int index = i;
279 for(int j = i; j<end; j++){
280 if(a[j] < a[index]){
281 index = j;
282 }
283 }
284 int num = a[i];
285 a[i] = a[index];
286 a[index] = num;
287 }
288 start = end;
289 mergeSort(a, start, step);
290 }else {
291 end = a.length;
292 //排序算法
293 for(int i=start; i<end; i++){
294 int index = i;
295 for(int j = i+1; j<end; j++){
296 if(a[j] < a[index])
297 index = j;
298 }
299 int num = a[i];
300 a[i] = a[index];
301 a[index] = num;
302 }
303
304 //解决上述限制条件的缺陷：当step大于a的长度后，就会无限循环的执行else后的语句
305 if(step > a.length){
306 return a;
307 }
308 start = 0;
309 step = step * 2;
310 mergeSort(a, start, step);
311 }
312 }
313 return a;
314 }
315 //网上的方法
316 public static void mergeSort1(int[] numbers, int left, int right) {
317 int t = 1;// 每组元素个数
318 int size = right - left + 1;
319 while (t < size) {
320 int s = t;// 本次循环每组元素个数
321 t = 2 * s;
322 int i = left;
323 while (i + (t - 1) < size) {
324 merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));
325 i += t;
326 }
327 if (i + (s - 1) < right)
328 merge(numbers, i, i + (s - 1), right);
329 }
330 }
331 private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) {
332 int[] B = new int[data.length];
333 int s = p;
334 int t = q + 1;
335 int k = p;
336 while (s <= q && t <= r) {
337 if (data[s] <= data[t]) {
338 B[k] = data[s];
339 s++;
340 } else {
341 B[k] = data[t];
342 t++;
343 }
344 k++;
345 }
346 if (s == q + 1)
347 B[k++] = data[t++];
348 else
349 B[k++] = data[s++];
350 for (int i = p; i <= r; i++)
351 data[i] = B[i];
352 }
353
354 /**
355 * 7 基数排序
356 * 假设一个数组中最大元素的位数是百位
357 * 那么步骤如下：
358 * 1）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。
359 * 2）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。
360 * 3）以此类推，一直到百位
361 * */
362 public static int[] baseNumSort(int[] array) {
363 //首先确定排序的趟数;
364 int max = array[0];
365 for (int i = 1; i < array.length; i++) {
366 if (array[i] > max) {
367 max = array[i];
368 }
369 }
370 int time = 0;
371 //判断位数;
372 while (max > 0) {
373 max /= 10;
374 time++;
375 }
376 //建立10个队列;
377 List<ArrayList> queue = new ArrayList<ArrayList>();
378 for (int i = 0; i < 10; i++) {
379 ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<Integer>();
380 queue.add(queue1);
381 }
382 //进行time次分配和收集;
383 for (int i = 0; i < time; i++) {
384 //分配数组元素;
385 for (int j = 0; j < array.length; j++) {
386 //得到数字的第time+1位数;
387 int x = array[j] % (int) Math.pow(10, i + 1) / (int) Math.pow(10, i);
388 ArrayList<Integer> queue2 = queue.get(x);
389 queue2.add(array[j]);
390 queue.set(x, queue2);
391 }
392 int count = 0;//元素计数器;
393 //收集队列元素;
394 for (int k = 0; k < 10; k++) {
395 while (queue.get(k).size() > 0) {
396 ArrayList<Integer> queue3 = queue.get(k);
397 array[count] = queue3.get(0);
398 queue3.remove(0);
399 count++;
400 }
401 }
402 }
403 return array;
404 }
405 }
