上次跟大家分享了下各种排序算法的分析及java实现(一)的相关知识，今天跟大家分享各种排序算法的分析及java实现(二)的知识。昨天我们讲到了选择排序，今天我们继续三、交换排序①冒泡排序　1、基本思想：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。　　2、实例

　3、java实现

  package com.sort;  //稳定  public class 冒泡排序 {      public static void main(String[] args) {          int[] a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1,8};          System.out.println("排序之前：");          for (int i = 0; i < a.length; i++) {              System.out.print(a[i]+" ");         }         //冒泡排序         for (int i = 0; i < a.length; i++) {             for(int j = 0; j                 //这里-i主要是每遍历一次都把最大的i个数沉到最底下去了，没有必要再替换了                if(a[j]>a[j+1]){                     int temp = a[j];                     a[j] = a[j+1];                     a[j+1] = temp;                 }             }         }         System.out.println();         System.out.println("排序之后：");         for (int i = 0; i < a.length; i++) {             System.out.print(a[i]+" ");         }     } }

　　4、分析冒泡排序是一种稳定的排序方法。　•若文件初状为正序，则一趟起泡就可完成排序，排序码的比较次数为n-1，且没有记录移动，时间复杂度是O(n)•若文件初态为逆序，则需要n-1趟起泡，每趟进行n-i次排序码的比较，且每次比较都移动三次，比较和移动次数均达到最大值∶O(n2)•起泡排序平均时间复杂度为O(n2)

②快速排序

　　1、基本思想：

选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描，将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。

　　2、实例

　　3、java实现

package com.sort;//不稳定public class 快速排序 {    public static void main(String[] args) {        int[] a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1,8};        System.out.println("排序之前：");        for (int i = 0; i < a.length; i++) {            System.out.print(a[i]+" ");        }        //快速排序        quick(a);        System.out.println();        System.out.println("排序之后：");        for (int i = 0; i < a.length; i++) {            System.out.print(a[i]+" ");        }    }    private static void quick(int[] a) {        if(a.length>0){            quickSort(a,0,a.length-1);        }    }    private static void quickSort(int[] a, int low, int high) {        if(low            int middle = getMiddle(a,low,high);            quickSort(a, 0, middle-1);            quickSort(a, middle+1, high);        }    }    private static int getMiddle(int[] a, int low, int high) {        int temp = a[low];//基准元素        while(low            //找到比基准元素小的元素位置            while(low=temp){                high--;            }            a[low] = a[high];             while(low                low++;            }            a[high] = a[low];        }        a[low] = temp;        return low;    }}

　4、分析快速排序是不稳定的排序。快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。当n较大时使用快排比较好，当序列基本有序时用快排反而不好。

四、归并排序

　　1、基本思想:

归并(Merge)排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

　　2、实例

　　3、java实现

 package com.sort;  //稳定  public class 归并排序 {      public static void main(String[] args) {         int[] a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1,8};          System.out.println("排序之前：");          for (int i = 0; i < a.length; i++) {              System.out.print(a[i]+" ");         }         //归并排序         mergeSort(a,0,a.length-1);         System.out.println();         System.out.println("排序之后：");         for (int i = 0; i < a.length; i++) {             System.out.print(a[i]+" ");         }     }     private static void mergeSort(int[] a, int left, int right) {         if(left             int middle = (left+right)/2;             //对左边进行递归             mergeSort(a, left, middle);             //对右边进行递归             mergeSort(a, middle+1, right);             //合并             merge(a,left,middle,right);         }     }     private static void merge(int[] a, int left, int middle, int right) {         int[] tmpArr = new int[a.length];         int mid = middle+1; //右边的起始位置         int tmp = left;         int third = left;         while(left<=middle && mid<=right){             //从两个数组中选取较小的数放入中间数组             if(a[left]<=a[mid]){                 tmpArr[third++] = a[left++];             }else{                 tmpArr[third++] = a[mid++];             }         }         //将剩余的部分放入中间数组         while(left<=middle){             tmpArr[third++] = a[left++];         }         while(mid<=right){             tmpArr[third++] = a[mid++];         }         //将中间数组复制回原数组         while(tmp<=right){             a[tmp] = tmpArr[tmp++];         }     } }

　　4、分析

归并排序是稳定的排序方法。归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。速度仅次于快速排序，为稳定排序算法，一般用于对总体无序，但是各子项相对有序的数列。

五、基数排序

　　1、基本思想：

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。

　　2、实例

　　3、java实现

 package com.sort;  import java.util.ArrayList;  import java.util.List;  //稳定  public class 基数排序 {      public static void main(String[] args) {          int[] a={49,38,65,97,176,213,227,49,78,34,12,164,11,18,1};          System.out.println("排序之前：");         for (int i = 0; i < a.length; i++) {             System.out.print(a[i]+" ");         }         //基数排序         sort(a);         System.out.println();         System.out.println("排序之后：");         for (int i = 0; i < a.length; i++) {             System.out.print(a[i]+" ");         }     }     private static void sort(int[] array) {         //找到最大数，确定要排序几趟         int max = 0;         for (int i = 0; i < array.length; i++) {             if(max                 max = array[i];             }         }         //判断位数         int times = 0;         while(max>0){            max = max/10;             times++;         }         //建立十个队列         List queue = new ArrayList();        for (int i = 0; i < 10; i++) {            ArrayList queue1 = new ArrayList();             queue.add(queue1);       }         //进行times次分配和收集         for (int i = 0; i < times; i++) {             //分配             for (int j = 0; j < array.length; j++) {                 int x = array[j]%(int)Math.pow(10, i+1)/(int)Math.pow(10, i);                 ArrayList queue2 = queue.get(x);                 queue2.add(array[j]);                 queue.set(x,queue2);             }             //收集             int count = 0;             for (int j = 0; j < 10; j++) {                 while(queue.get(j).size()>0){                     ArrayList queue3 = queue.get(j);                     array[count] = queue3.get(0);                     queue3.remove(0);                     count++;                 }             }         }     } }

　　4、分析

　　基数排序是稳定的排序算法。

　　基数排序的时间复杂度为O(d(n+r)),d为位数，r为基数。

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

图文 / 来源网络

版权归原作者所有，侵联删

END

碧茂课堂精彩课程推荐：

1.Cloudera数据分析课；

2.Spark和Hadoop开发员培训；

3.大数据机器学习之推荐系统；

4.Python数据分析与机器学习实战；

详情请关注我们公众号：碧茂大数据-课程产品-碧茂课堂

现在注册互动得海量学币，大量精品课程免费送！

关注最新行业动态，

加群进行技术交流！