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java常见的排序分为:
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1 插入类排序
主要就是对于一个已经有序的序列中,插入一个新的记录。它包括:直接插入排序,折半插入排序和希尔排序
2 交换类排序
这类排序的核心就是每次比较都要“交换”,在每一趟排序都会两两发生一系列的“交换”排序,但是每一趟排序都会让一个记录排序到它的最终位置上。它包括:起泡排序,快速排序
3 选择类排序
每一趟排序都从一系列数据中选择一个最大或最小的记录,将它放置到第一个或最后一个为位置交换,只有在选择后才交换,比起交换类排序,减少了交换记录的时间。属于它的排序:简单选择排序,堆排序
4 归并类排序
将两个或两个以上的有序序列合并成一个新的序列
5 基数排序
主要基于多个关键字排序的。
下面针对上面所述的算法,讲解一些常用的java代码写的算法
二 插入类排序之直接插入排序
直接插入排序,一般对于已经有序的队列排序效果好。
基本思想:每趟将一个待排序的关键字按照大小插入到已经排序好的位置上。
算法思路,从后往前先找到要插入的位置,如果小于则就交换,将元素向后移动,将要插入数据插入该位置即可。时间复杂度为O(n2),空间复杂度为O(1)
package sort.algorithm;
public class DirectInsertSort {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20 };
int temp, j;
for (int i = 1; i data.length; i++) {
temp = data[i];
j = i - 1;
// 每次比较都是对于已经有序的
while (j = 0 data[j] temp) {
data[j + 1] = data[j];
j--;
}
data[j + 1] = temp;
}
// 输出排序好的数据
for (int k = 0; k data.length; k++) {
System.out.print(data[k] + " ");
}
}
}
三 插入类排序之折半插入排序(二分法排序)
条件:在一个已经有序的队列中,插入一个新的元素
折半插入排序记录的比较次数与初始序列无关
思想:折半插入就是首先将队列中取最小位置low和最大位置high,然后算出中间位置mid
将中间位置mid与待插入的数据data进行比较,
如果mid大于data,则就表示插入的数据在mid的左边,high=mid-1;
如果mid小于data,则就表示插入的数据在mid的右边,low=mid+1
最后整体进行右移操作。
时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)
package sort.algorithm;
//折半插入排序
public class HalfInsertSort {
public static void main(String[] args) {
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20 };
// 存放临时要插入的元素数据
int temp;
int low, mid, high;
for (int i = 1; i data.length; i++) {
temp = data[i];
// 在待插入排序的序号之前进行折半插入
low = 0;
high = i - 1;
while (low = high) {
mid = (low + high) / 2;
if (temp data[mid])
high = mid - 1;
else
// low=high的时候也就是找到了要插入的位置,
// 此时进入循环中,将low加1,则就是要插入的位置了
low = mid + 1;
}
// 找到了要插入的位置,从该位置一直到插入数据的位置之间数据向后移动
for (int j = i; j = low + 1; j--)
data[j] = data[j - 1];
// low已经代表了要插入的位置了
data[low] = temp;
}
for (int k = 0; k data.length; k++) {
System.out.print(data[k] + " ");
}
}
}
四 插入类排序之希尔排序
希尔排序,也叫缩小增量排序,目的就是尽可能的减少交换次数,每一个组内最后都是有序的。
将待续按照某一种规则分为几个子序列,不断缩小规则,最后用一个直接插入排序合成
空间复杂度为O(1),时间复杂度为O(nlog2n)
算法先将要排序的一组数按某个增量d(n/2,n为要排序数的个数)分成若干组,每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行直接插入排序,然后再用一个较小的增量(d/2)对它进行分组,在每组中再进行直接插入排序。当增量减到1时,进行直接插入排序后,排序完成。
package sort.algorithm;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45, 56, 100 };
double d1 = a.length;
int temp = 0;
while (true)
{
//利用这个在将组内倍数减小
//这里依次为5,3,2,1
d1 = Math.ceil(d1 / 2);
//d为增量每个分组之间索引的增量
int d = (int) d1;
//每个分组内部排序
for (int x = 0; x d; x++)
{
//组内利用直接插入排序
for (int i = x + d; i a.length; i += d) {
int j = i - d;
temp = a[i];
for (; j = 0 temp a[j]; j -= d) {
a[j + d] = a[j];
}
a[j + d] = temp;
}
}
if (d == 1)
break;
}
for (int i = 0; i a.length; i++)
System.out.print(a[i]+" ");
}
}
五 交换类排序之冒泡排序
交换类排序核心就是每次比较都要进行交换
冒泡排序:是一种交换排序
每一趟比较相邻的元素,较若大小不同则就会发生交换,每一趟排序都能将一个元素放到它最终的位置!每一趟就进行比较。
时间复杂度O(n2),空间复杂度O(1)
package sort.algorithm;
//冒泡排序:是一种交换排序
public class BubbleSort {
// 按照递增顺序排序
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20, 13, 100, 37, 16 };
int temp = 0;
// 排序的比较趟数,每一趟都会将剩余最大数放在最后面
for (int i = 0; i data.length - 1; i++) {
// 每一趟从开始进行比较,将该元素与其余的元素进行比较
for (int j = 0; j data.length - 1; j++) {
if (data[j] data[j + 1]) {
temp = data[j];
data[j] = data[j + 1];
data[j + 1] = temp;
}
}
}
for (int i = 0; i data.length; i++)
System.out.print(data[i] + " ");
}
}
给你介绍4种排序方法及源码,供参考
1.冒泡排序
主要思路: 从前往后依次交换两个相邻的元素,大的交换到后面,这样每次大的数据就到后面,每一次遍历,最大的数据到达最后面,时间复杂度是O(n^2)。
public static void bubbleSort(int[] arr){
for(int i =0; i arr.length - 1; i++){
for(int j=0; j arr.length-1; j++){
if(arr[j] arr[j+1]){
arr[j] = arr[j]^arr[j+1];
arr[j+1] = arr[j]^arr[j+1];
arr[j] = arr[j]^arr[j+1];
}
}
}
}
2.选择排序
主要思路:每次遍历序列,从中选取最小的元素放到最前面,n次选择后,前面就都是最小元素的排列了,时间复杂度是O(n^2)。
public static void selectSort(int[] arr){
for(int i = 0; i arr.length -1; i++){
for(int j = i+1; j arr.length; j++){
if(arr[j] arr[i]){
arr[j] = arr[j]^arr[i];
arr[i] = arr[j]^arr[i];
arr[j] = arr[j]^arr[i];
}
}
}
}
3.插入排序
主要思路:使用了两层嵌套循环,逐个处理待排序的记录。每个记录与前面已经排好序的记录序列进行比较,并将其插入到合适的位置,时间复杂度是O(n^2)。
public static void insertionSort(int[] arr){
int j;
for(int p = 1; p arr.length; p++){
int temp = arr[p]; //保存要插入的数据
//将无序中的数和前面有序的数据相比,将比它大的数,向后移动
for(j=p; j0 temp arr[j-1]; j--){
arr[j] = arr[j-1];
}
//正确的位置设置成保存的数据
arr[j] = temp;
}
}
4.希尔排序
主要思路:用步长分组,每个分组进行插入排序,再慢慢减小步长,当步长为1的时候完成一次插入排序, 希尔排序的时间复杂度是:O(nlogn)~O(n2),平均时间复杂度大致是O(n^1.5)
public static void shellSort(int[] arr){
int j ;
for(int gap = arr.length/2; gap 0 ; gap/=2){
for(int i = gap; i arr.length; i++){
int temp = arr[i];
for(j = i; j=gap temparr[j-gap]; j-=gap){
arr[j] = arr[j-gap];
}
arr[j] = temp;
}
}
}
本节内容是排序算法系列之一: 希尔排序 ,主要讲解了希尔排序的主体思路,选取了一个待排序的数字列表对希尔排序算法进行了演示,给出了希尔排序算法的 Java 代码实现,帮助大家可以更好的理解希尔排序算法。
希尔排序(Shell Sort),是计算机科学与技术领域中较为简单的一种排序算法。
希尔排序是插入排序的一种,有时候也被称为 “缩小增量排序”。它是插入排序的改进版,与插入排序的不同之处在于,希尔排序会优先比较距离较远的元素。希尔排序是按照其设计者希尔(Donald Shell)的名字命名而来,并于 1959 年公布出来。
在介绍完希尔排序之后,我们一起来看一下希尔排序的实现步骤具体是什么样的吧。这里我们假设待排序的序列为 [9,2,11,7,12,5],我们按照从小到大的序列进行排序。
选择一个增量序列 k1,k2, … km,其中 k1k2…km=1,即增量序列大小依次减小,并且最后一个增量序列大小为 1。
按照增量序列的个数 m,对整个待排序序列进行 m 趟排序。
每一趟排序,根据对应的增量 ki,需要将待排序的序列分成对应长度的子序列,分别在子序列上面进行直接插入排序。当且仅当增量序列为 1 时,整个序列作为一个整体处理。
其实,上面的 步骤 1 和 步骤 2 都是在排序之前进行的处理,选择对应的增量。上面的 步骤 3 每执行一次,就相当于是进行了一次插入排序,只是每次都会选择一个增量,将整个待排序序列按照增量进行划分,然后在对应增量上面进行插入排序。接下来,让我们用上面的待排序数字队列 [9,2,11,7,12,5] 进行整个算法步骤的排序演示工作。
按照 2.1 节的排序步骤,我们需要先选择对应的希尔排序中的增量值,按照一般性的原则,我们可以将增量按照待排序的序列长度依次整除 2,直到增量为 1 停止,得到对应的增量。如下:
接着,我们调用 2.1 中的 步骤 2, 步骤 3 ,按照增量值的取法,依次进行对应序列的插入排序,首先我们取增量值为 3,对应排序示例如下:
在完成增量为 3 的插入排序之后,我们接着进行增量为 1 的插入排序,这个步骤其实跟我们之前的插入排序步骤完全一致。整个过程如下:
从上面的示例可以看出,其实整个希尔排序的过程,就是根据增量大小依次进行插入排序,本质上还是针对插入排序的一种优化。
在说明希尔排序的整个过程之后,接下来,我们看看如何用 Java 代码实现希尔排序算法。
运行结果如下:
代码中的第 8 行初始化一个需要排序的数组,后面按照从小到大的排序规则,实现了数组的排序。第 12 行至 30 行是整个希尔排序的流程。第 14 行代码表示希尔排序中的增量每次整除 2 取得,第 17 行至 25 行是一个 for 循环结构,表明按照增量进行插入排序。最后第 32 行代码输出排序好的数组。
本节主要学习了希尔排序算法,通过本节课程的学习,需要熟悉希尔排序的算法流程,知道希尔排序算法的实现思路,可以自己用代码实现希尔排序算法。至此,我们已经学习了排序算法中的冒泡排序、插入排序、选择排序、希尔排序。