Java实现几种常见排序方法
冒泡排序:
* 冒泡法排序<br/>
* <li>比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。</li>
* <li>对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。</li>
* <li>针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。</li>
* <li>持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。</li>
*
* @param numbers
* 需要排序的整型数组
*/
public static void bubbleSort(int[] numbers) {
int temp; // 记录临时中间值
int size = numbers.length; // 数组大小
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < size; j++) {
if (numbers[i] < numbers[j]) { // 交换两数的位置
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[j];
numbers[j] = temp;
}
}
}
}
快速排序:
* 快速排序<br/>
* <ul>
* <li>从数列中挑出一个元素,称为“基准”</li>
* <li>重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分割之后,
* 该基准是它的最后位置。这个称为分割(partition)操作。</li>
* <li>递归地把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。</li>
* </ul>
*
* @param numbers
* @param start
* @param end
*/
public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {
if (start < end) {
int base = numbers[start]; // 选定的基准值(第一个数值作为基准值)
int temp; // 记录临时中间值
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);
}
}
选择排序:
1 * 选择排序<br/>
2 * <li>在未排序序列中找到最小元素,存放到排序序列的起始位置</li>
3 * <li>再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素,然后放到排序序列末尾。</li>
4 * <li>以此类推,直到所有元素均排序完毕。</li>
5
6 *
7 * @param numbers
8 */
9 public static void selectSort(int[] numbers) {
10 int size = numbers.length, temp;
11 for (int i = 0; i < size; i++) {
12 int k = i;
13 for (int j = size - 1; j >i; j--) {
14 if (numbers[j] < numbers[k]) k = j;
15 }
16 temp = numbers[i];
17 numbers[i] = numbers[k];
18 numbers[k] = temp;
19 }
20 }
插入排序:
* 插入排序<br/>
* <ul>
* <li>从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序</li>
* <li>取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描</li>
* <li>如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置</li>
* <li>重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置</li>
* <li>将新元素插入到该位置中</li>
* <li>重复步骤2</li>
* </ul>
*
* @param numbers
*/
public static void insertSort(int[] numbers) {
int size = numbers.length, temp, j;
for(int i=1; i<size; i++) {
temp = numbers[i];
for(j = i; j > 0 && temp < numbers[j-1]; j--)
numbers[j] = numbers[j-1];
numbers[j] = temp;
}
}
归并排序:
* 归并排序<br/>
* <ul>
* <li>申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列</li>
* <li>设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置</li>
* <li>比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置</li>
* <li>重复步骤3直到某一指针达到序列尾</li>
* <li>将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾</li>
* </ul>
*
* @param numbers
*/
public static void mergeSort(int[] numbers, 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(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));
i += t;
}
if (i + (s - 1) < right)
merge(numbers, i, i + (s - 1), right);
}
}
/**
* 归并算法实现
*
* @param data
* @param p
* @param q
* @param r
*/
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];
}
排序算法整理成NumberSort类:
1 package test.sort;
2 import java.util.Random;
3 //Java实现的排序类
4 public class NumberSort {
5 //私有构造方法,禁止实例化
6 private NumberSort() {
7 super();
8 }
9 //冒泡法排序
10 public static void bubbleSort(int[] numbers) {
11 int temp; // 记录临时中间值
12 int size = numbers.length; // 数组大小
13 for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
14 for (int j = i + 1; j < size; j++) {
15 if (numbers[i] < numbers[j]) { // 交换两数的位置
16 temp = numbers[i];
17 numbers[i] = numbers[j];
18 numbers[j] = temp;
19 }
20 }
21 }
22 }
23 //快速排序
24 public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {
25 if (start < end) {
26 int base = numbers[start]; // 选定的基准值(第一个数值作为基准值)
27 int temp; // 记录临时中间值
28 int i = start, j = end;
29 do {
30 while ((numbers[i] < base) && (i < end))
31 i++;
32 while ((numbers[j] > base) && (j > start))
33 j--;
34 if (i <= j) {
35 temp = numbers[i];
36 numbers[i] = numbers[j];
37 numbers[j] = temp;
38 i++;
39 j--;
40 }
41 } while (i <= j);
42 if (start < j)
43 quickSort(numbers, start, j);
44 if (end > i)
45 quickSort(numbers, i, end);
46 }
47 }
48 //选择排序
49 public static void selectSort(int[] numbers) {
50 int size = numbers.length, temp;
51 for (int i = 0; i < size; i++) {
52 int k = i;
53 for (int j = size - 1; j > i; j--) {
54 if (numbers[j] < numbers[k])
55 k = j;
56 }
57 temp = numbers[i];
58 numbers[i] = numbers[k];
59 numbers[k] = temp;
60 }
61 }
62 //插入排序
63 // @param numbers
64 public static void insertSort(int[] numbers) {
65 int size = numbers.length, temp, j;
66 for (int i = 1; i < size; i++) {
67 temp = numbers[i];
68 for (j = i; j > 0 && temp < numbers[j - 1]; j--)
69 numbers[j] = numbers[j - 1];
70 numbers[j] = temp;
71 }
72 }
73 //归并排序
74 public static void mergeSort(int[] numbers, int left, int right) {
75 int t = 1;// 每组元素个数
76 int size = right - left + 1;
77 while (t < size) {
78 int s = t;// 本次循环每组元素个数
79 t = 2 * s;
80 int i = left;
81 while (i + (t - 1) < size) {
82 merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));
83 i += t;
84 }
85 if (i + (s - 1) < right)
86 merge(numbers, i, i + (s - 1), right);
87 }
88 }
89 //归并算法实现
90 private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) {
91 int[] B = new int[data.length];
92 int s = p;
93 int t = q + 1;
94 int k = p;
95 while (s <= q && t <= r) {
96 if (data[s] <= data[t]) {
97 B[k] = data[s];
98 s++;
99 } else {
100 B[k] = data[t];
101 t++;
102 }
103 k++;
104 }
105 if (s == q + 1)
106 B[k++] = data[t++];
107 else
108 B[k++] = data[s++];
109 for (int i = p; i <= r; i++)
110 data[i] = B[i];
111 }
112
113 }