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Java有哪些常用的排序算法与代码实现

发表于:2024-11-29 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年11月29日,本篇内容主要讲解"Java有哪些常用的排序算法与代码实现",感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习"Java有哪些常用的排序算法与代码实现"吧!目录1.
千家信息网最后更新 2024年11月29日Java有哪些常用的排序算法与代码实现

本篇内容主要讲解"Java有哪些常用的排序算法与代码实现",感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习"Java有哪些常用的排序算法与代码实现"吧!

目录
  • 1.直接插入排序

  • 2.希尔排序

  • 3.简单选择排序

  • 4.堆排序

  • 5.冒泡排序

  • 6.快速排序

  • 7.归并排序

  • 8.基数排序

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;i1个数的那次不用插入。
设定插入数和得到已经排好序列的最后一个数的位数。insertNumj=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=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=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

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;ia[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;        List queue = 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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