Java从入门到精通07-排序

排序（Sorting）是将一群数据，依指定的顺序进行排列的过程。

排序是数据处理中一种很重要的运算，同时也是很常用的运算，一般数据处理工作25%的时间都在排序。简单地说，排序就是把一组记录（元素）按照某个域的值的递增（由小到大）或递减（由大到小）的次序重新排列的过程。

排序分类：
1、内部排序：交换式排序法、选择式排序法和插入式排序法；
　　交换式排序是运行数据值比较后，依判断规则对数据位置进行交换，以达到排序的目的，分以下两种：
　　a、冒泡排序法（Bubble sort）,通过对待排序序列从后向前（从下标较大的元素开始），依次比较相邻元素的排序码，若发现逆序则交换，使排序码较小的元素逐渐从后部移向前部，就像水底的气泡一样逐渐向上冒。
　　例子如下：　

class Bubble {
    public void sort(int arr[]) {
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    //换位
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

　　b、快速排序法（Quick sort）是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：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部分的所有数据都要小，然后再按此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。

class Quick {
    public void sort(int left, int right, int arr[]) {
        int l = left;
        int r = right;
        int pivot = arr[(left + right) / 2];
        int temp = 0;
        while (l < r) {
            while (arr[l] < pivot) l++;
            while (arr[r] > pivot) r--;
            if (l >= r) break;
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;
            if (arr[l] == pivot) --r;
            if (arr[r] == pivot) ++l;
        }
        if (l == r) {
            l++;
            r--;
        }
        if (left < r) sort(left, r, arr);
        if (right > l) sort(l, right, arr);
    }
}

　　选择排序，是从待排序的数据中，按指定的规则选出某一元素，经过和其他元素重整，再依原则交换位置达到排序的目的。

　　选择式排序分：
　　①选择排序法（Selection Sort）
　　②堆排序法（Heap Sort）

class Select {
    public void sort(int arr[]) {
        int temp = 0;
        for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
            int min = arr[j];
            int minIndex = j;
            for (int k = j + 1; k < arr.length; k++) {
                if (min > arr[k]) {
                    min = arr[k];
                    minIndex = k;
                }
            }
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
        }
    }
}

　　插入排序法是对于欲排序的元素以插入的方式找寻该元素的适当位置，以达到排序的目的。分三种：
　　①插入排序法（Insertion sort），把n个待排序的元素看成一个有序表和一个无序表，开始时有序表中只包含一个元素，无序表中包含有n-1个元素，排序过程中每次从无序表中取出第一个元素，把它的排序码依次与有序表的排序码进行比较，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表。

class Insertion {
    public void sort(int arr[]) {
        for(int i=1;i<arr.length;i++){
            int insertVal=arr[i];
            int index=i-1;
            while (index>0&&insertVal<arr[index]){
                arr[index+1]=arr[index];
                index--;
            }
            arr[index+1]=insertVal;
        }
    }
}

　　②谢耳排序法（Shell sort）

　　③二叉树排序法（Binary-tree sort）

2、外部排序：合并排序法、直接合并排序法；
　　合并排序法（Merge sort）是外部排序最常用的排序方法，若数据量太大无法一次完全加载内存，可使用外部辅助内存来处理排序数据，主要应用在文件排序。