java 8 排序_一遍记住 8 种排序算法与 Java 代码实现
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作者:KaelQ,
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1.直接插入排序
经常碰到这样一类排序问题:把新的数据插入到已经排好的数据列中。
将第一个数和第二个数排序,然后构成一个有序序列
将第三个数插入进去,构成一个新的有序序列。
对第四个数、第五个数……直到最后一个数,重复第二步。
如何写写成代码:
首先设定插入次数,即循环次数,for(int i=1;i
设定插入数和得到已经排好序列的最后一个数的位数。insertNum和j=i-1。
从最后一个数开始向前循环,如果插入数小于当前数,就将当前数向后移动一位。
将当前数放置到空着的位置,即j+1。
代码实现如下:
public void insertSort(int[] a){int length=a.length;//数组长度,将这个提取出来是为了提高速度。int insertNum;//要插入的数for(int i=1;i//插入的次数 insertNum=a[i];//要插入的数int j=i-1;//已经排序好的序列元素个数while(j>=0&&a[j]>insertNum){//序列从后到前循环,将大于insertNum的数向后移动一格 a[j+1]=a[j];//元素移动一格 j--; } a[j+1]=insertNum;//将需要插入的数放在要插入的位置。 } }
2.希尔排序
对于直接插入排序问题,数据量巨大时。
将数的个数设为n,取奇数k=n/2,将下标差值为k的书分为一组,构成有序序列。
再取k=k/2 ,将下标差值为k的书分为一组,构成有序序列。
重复第二步,直到k=1执行简单插入排序。
如何写成代码:
首先确定分的组数。
然后对组中元素进行插入排序。
然后将length/2,重复1,2步,直到length=0为止。
代码实现如下:
public void sheelSort(int[] a){int d = a.length;while (d!=0) { d=d/2;for (int x = 0; x < d; x++) {//分的组数for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//组中的元素,从第二个数开始int j = i - d;//j为有序序列最后一位的位数int temp = a[i];//要插入的元素for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//从后往前遍历。 a[j + d] = a[j];//向后移动d位 } a[j + d] = temp; } } } }
3.简单选择排序
常用于取序列中最大最小的几个数时。
(如果每次比较都交换,那么就是交换排序;如果每次比较完一个循环再交换,就是简单选择排序。)
遍历整个序列,将最小的数放在最前面。
遍历剩下的序列,将最小的数放在最前面。
重复第二步,直到只剩下一个数。
如何写成代码:
首先确定循环次数,并且记住当前数字和当前位置。
将当前位置后面所有的数与当前数字进行对比,小数赋值给key,并记住小数的位置。
比对完成后,将最小的值与第一个数的值交换。
重复2、3步。
代码实现如下:
public void selectSort(int[] a) {int length = a.length;for (int i = 0; i < length; i++) {//循环次数int key = a[i];int position=i;for (int j = i + 1; j < length; j++) {//选出最小的值和位置if (a[j] < key) { key = a[j]; position = j; } } a[position]=a[i];//交换位置 a[i]=key; } }
4.堆排序
对简单选择排序的优化。
将序列构建成大顶堆。
将根节点与最后一个节点交换,然后断开最后一个节点。
重复第一、二步,直到所有节点断开。
代码实现如下:
public void heapSort(int[] a){ System.out.println("开始排序");int arrayLength=a.length;//循环建堆for(int i=0;i-1;i++){//建堆 buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);//交换堆顶和最后一个元素 swap(a,0,arrayLength-1-i); System.out.println(Arrays.toString(a)); } }private void swap(int[] data, int i, int j) {// TODO Auto-generated method stubint tmp=data[i]; data[i]=data[j]; data[j]=tmp; }//对data数组从0到lastIndex建大顶堆private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {// TODO Auto-generated method stub//从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){//k保存正在判断的节点int k=i;//如果当前k节点的子节点存在while(k*2+1<=lastIndex){//k节点的左子节点的索引int biggerIndex=2*k+1;//如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在if(biggerIndex//若果右子节点的值较大if(data[biggerIndex]1]){//biggerIndex总是记录较大子节点的索引 biggerIndex++; } }//如果k节点的值小于其较大的子节点的值if(data[k]//交换他们 swap(data,k,biggerIndex);//将biggerIndex赋予k,开始while循环的下一次循环,重新保证k节点的值大于其左右子节点的值 k=biggerIndex; }else{break; } } } }
5.冒泡排序
一般不用。
将序列中所有元素两两比较,将最大的放在最后面。
将剩余序列中所有元素两两比较,将最大的放在最后面。
重复第二步,直到只剩下一个数。
如何写成代码:
设置循环次数。
设置开始比较的位数,和结束的位数。
两两比较,将最小的放到前面去。
重复2、3步,直到循环次数完毕。
代码实现如下:
public void bubbleSort(int[] a){int length=a.length;int temp;for(int i=0;ifor(int j=0;j-1;j++){if(a[j]>a[j+1]){ temp=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp; } } } }
6.快速排序
要求时间最快时。
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。
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。
代码实现如下:
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); }}
7.归并排序
速度仅次于快排,内存少的时候使用,可以进行并行计算的时候使用。
选择相邻两个数组成一个有序序列。
选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。
重复第二步,直到全部组成一个有序序列。
代码实现如下:
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); }}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];}
8.基数排序
用于大量数,很长的数进行排序时。
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。
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。
代码实现如下:
public void sort(int[] array) {//首先确定排序的趟数;int max = array[0];for (int i = 1; i < array.length; i++) {if (array[i] > max) { max = array[i]; } }int time = 0;//判断位数;while (max > 0) { max /= 10; time++; }//建立10个队列; Listqueue = new ArrayList();for (int i = 0; i < 10; i++) { ArrayList queue1 = new ArrayList();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 < array.length; j++) {//得到数字的第time+1位数;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); }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 queue3 = queue.get(k);array[count] = queue3.get(0); queue3.remove(0); count++; } } } }
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