Java常用的八种排序算法

Java常用的八种排序算法，供参考：

插入排序：

public void insertSort(int [] a){
        int len=a.length;//单独把数组长度拿出来，提高效率
        int insertNum;//要插入的数
        for(int i=1;i<len;i  ){//因为第一次不用，所以从1开始
            insertNum=a[i];
            int j=i-1;//序列元素个数
            while(j>0&&a[j]>insertNum){//从后往前循环，将大于insertNum的数向后移动
                a[j 1]=a[j];//元素向后移动
                j--;
            }
            a[j 1]=insertNum;//找到位置，插入当前元素
        }
    }

 

希尔排序：

public void sheelSort(int [] a){
    int len=a.length;//单独把数组长度拿出来，提高效率
    while(len!=0){
        len=len/2;
        for(int i=0;i<len;i  ){//分组
            for(int j=i len;j<a.length;j =len){//元素从第二个开始
                int k=j-len;//k为有序序列最后一位的位数
                int temp=a[j];//要插入的元素
                /*for(;k>=0&&temp<a[k];k-=len){
                    a[k len]=a[k];
                }*/
                while(k>=0&&temp<a[k]){//从后往前遍历
                    a[k len]=a[k];
                    k-=len;//向后移动len位
                }
                a[k len]=temp;
            }
        }
    }
}

 

简单选择排序：

public void selectSort(int[]a){
    int len=a.length;
    for(int i=0;i<len;i  ){//循环次数
        int value=a[i];
        int position=i;
        for(int j=i 1;j<len;j  ){//找到最小的值和位置
            if(a[j]<value){
                value=a[j];
                position=j;
            }
        }
        a[position]=a[i];//进行交换
        a[i]=value;
    }
}

 

冒泡排序：

public void selectSort(int[]a){
    int len=a.length;
    for(int i=0;i<len;i  ){//循环次数
        int value=a[i];
        int position=i;
        for(int j=i 1;j<len;j  ){//找到最小的值和位置
            if(a[j]<value){
                value=a[j];
                position=j;
            }
        }
        a[position]=a[i];//进行交换
        a[i]=value;
    }
}

 

快速排序：

public void quickSort(int[]a,int start,int end){
   if(start<end){
       int baseNum=a[start];//选基准值
       int midNum;//记录中间值
       int i=start;
       int j=end;
       do{
           while((a[i]<baseNum)&&i<end){
               i  ;
           }
           while((a[j]>baseNum)&&j>start){
               j--;
           }
           if(i<=j){
               midNum=a[i];
               a[i]=a[j];
               a[j]=midNum;
               i  ;
               j--;
           }
       }while(i<=j);
        if(start<j){
            quickSort(a,start,j);
        }       
        if(end>i){
            quickSort(a,i,end);
        }
   }
}

 

归并排序：

public  void mergeSort(int[] a, 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(a, i, i   (s - 1), i   (t - 1));  
           i  = t;  
       }  
       if (i   (s - 1) < right)  
           merge(a, 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];  
}

 

堆排序：

public void selectSort(int[]a){
    int len=a.length;
    for(int i=0;i<len;i  ){//循环次数
        int value=a[i];
        int position=i;
        for(int j=i 1;j<len;j  ){//找到最小的值和位置
            if(a[j]<value){
                value=a[j];
                position=j;
            }
        }
        a[position]=a[i];//进行交换
        a[i]=value;
    }
}

 

基数排序：

public void baseSort(int[] a) {
   //首先确定排序的趟数;    
   int max = a[0];
   for (int i = 1; i < a.length; i  ) {
       if (a[i] > max) {
           max = a[i];
       }
   }
   int time = 0;
   //判断位数;    
   while (max > 0) {
       max /= 10;
       time  ;
   }
   //建立10个队列;    
   List<ArrayList<Integer>> queue = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
   for (int i = 0; i < 10; i  ) {
       ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<Integer>();
       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 < a.length; j  ) {
           //得到数字的第time 1位数;  
           int x = a[j] % (int) Math.pow(10, i   1) / (int) Math.pow(10, i);
           ArrayList<Integer> queue2 = queue.get(x);
           queue2.add(a[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<Integer> queue3 = queue.get(k);
               a[count] = queue3.get(0);
               queue3.remove(0);
               count  ;
           }
       }
   }
}

 

总结：

一、稳定性:

　  稳定：冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序

　　不稳定：选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序

二、平均时间复杂度

　　O(n^2):直接插入排序，简单选择排序，冒泡排序。

　　在数据规模较小时（9W内），直接插入排序，简单选择排序差不多。当数据较大时，冒泡排序算法的时间代价最高。性能为O(n^2)的算法基本上是相邻元素进行比较，基本上都是稳定的。

　　O(nlogn):快速排序，归并排序，希尔排序，堆排序。

　　其中，快排是最好的， 其次是归并和希尔，堆排序在数据量很大时效果明显。

三、排序算法的选择

　　1.数据规模较小

  　　（1）待排序列基本序的情况下，可以选择直接插入排序；

  　　（2）对稳定性不作要求宜用简单选择排序，对稳定性有要求宜用插入或冒泡

　　2.数据规模不是很大

　　  （1）完全可以用内存空间，序列杂乱无序，对稳定性没有要求，快速排序，此时要付出log（N）的额外空间。

　　  （2）序列本身可能有序，对稳定性有要求，空间允许下，宜用归并排序

　　3.数据规模很大

   　 （1）对稳定性有求，则可考虑归并排序。

      （2）对稳定性没要求，宜用堆排序

　　4.序列初始基本有序（正序），宜用直接插入，冒泡