Java实现几种排序算法：冒泡排序，插入排序，选择排序，快速排序，希尔排序，堆排序，归并排序

最新推荐文章于 2023-02-19 02:44:10 发布

原创最新推荐文章于 2023-02-19 02:44:10 发布 · 622 阅读

10 ·

CC 4.0 BY-SA版权

夏欢的小伙伴点个赞吧~

数据结构与算法专栏收录该内容

35 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍八种经典排序算法，包括冒泡排序、快速排序、直接插入排序等，并附带Java实现代码。通过图文并茂的形式解析算法原理及步骤。

1.冒泡排序

遍历每个数，每轮把最大的排到最后

å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

package sorting_algorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created by wu on 2019/3/26.
 */
public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[] {3,1,2,4,5,0};
        bubbleSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void bubbleSort(int[] arr){
        for (int i=0;i<arr.length-1;i++){
            for (int j=0;j<arr.length-i-1;j++){
                if (arr[j]>arr[j+1]){
                    int temp=arr[j+1];
                    arr[j+1]=arr[j];
                    arr[j]=temp;
                }
            }
        }
    }
}

2.快速排序

快速排序,说白了就是给基准数据找其正确索引位置的过程.

主要是通过分治的思想，通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

如下图所示,假设最开始的基准数据为数组第一个元素23,则首先用一个临时变量去存储基准数据,即tmp=23;然后分别从数组的两端扫描数组，设两个指示标志:low指向起始位置，high指向末尾.
è¿éåå¾çæè¿°
首先从后半部分开始，如果扫描到的值大于基准数据就让high减1,如果发现有元素比该基准数据的值小(如上图中18<=tmp)，就将high位置的值赋值给low位置 ,结果如下:

然后开始从前往后扫描,如果扫描到的值小于基准数据就让low加1,如果发现有元素大于基准数据的值(如上图46=>tmp)，就再将low位置的值赋值给high位置的值,指针移动并且数据交换后的结果如下:
è¿éåå¾çæè¿°
然后再开始从后向前扫描,原理同上,发现上图11<=tmp,则将low位置的值赋值给high位置的值,结果如下:

然后再开始从前往后遍历,直到low=high结束循环,此时low或high的下标就是基准数据23在该数组中的正确索引位置.如下图所示.
è¿éåå¾çæè¿°
这样一遍走下来,可以很清楚的知道,其实快速排序的本质就是把基准数大的都放在基准数的左边,把比基准数小的放在基准数的右边,这样就找到了该数据在数组中的正确位置.
以后采用递归的方式分别对前半部分和后半部分排序，当前半部分和后半部分均有序时该数组就自然有序了。
å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

package sorting_algorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created by wu on 2019/3/26.
 */
public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[] {3,1,2,4,5,0};
        quickSort(arr,0,arr.length-1);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void quickSort(int[] arr,int start,int end){
        //设置跳出递归的约束
        if(start<end){
            int normal = arr[start];
            int low = start;
            int high = end;
        while(low<high){
            while(low<high&&normal<=arr[high]){
                high--;
            }
            arr[low] = arr[high];

            while(low<high&&arr[low]<=normal){
                low++;
            }
            arr[high] = arr[low];
        }

        arr[low] = normal;
        quickSort(arr,start,low);
        quickSort(arr,low+1,end);
    }
}
}

3.直接插入排序

1.从第一个元素开始遍历，该元素可以认为已经被排序；

2.遍历下一个元素，和它前面的相邻元素比较；

3.如果该元素（已被排序）大于当前遍历元素，将该元素移到遍历元素的位置；

4.再比较前一个和当前遍历元素的大小，如果小于当前遍历元素，当前遍历元素就放在这个位置，否则交换位置，让当前元素继续往前跟前一个比。

å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

package sorting_algorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created by wu on 2019/3/26.
 */
public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[] {3,5,1,2,7,9,0};
        insertSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void insertSort(int[] arr){
        //遍历所有数字
        for (int i=1;i<arr.length;i++){
            //如果当前数字比前一个数字小
            if (arr[i]<arr[i-1]){
                //把当前遍历数字存起来
                int temp = arr[i];
                int j;
                //遍历当前数字前面所有的数字
                for (j=i-1;j>=0&&temp<arr[j];j--){
                    //把前一个数字赋给后一个数字
                    arr[j+1]=arr[j];
                }
                //把临时变量（外层for循环的当前元素）赋给不满足条件的后一个数字
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

4.希尔排序

遍历所有步长，每个小组内进行排序；

基本思想是：先将整个待排记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序，待整个序列中的记录基本有序时再对全体记录进行一次直接插入排序。

å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

package sorting_algorithm;

/**
 * Created by wu on 2019/3/27.
 */
public class ShellSort {
    public static void main(String[] args) {

    }

    public static void shellSort(int[] arr){
        //遍历所有步长
        for (int d=arr.length/2;d>0;d/=2){
            //遍历所有元素
            for (int i=d;i<arr.length;i++){
                //遍历本组元素
                for (int j=i-d;j>=0;j-=d){
                    if(arr[j]>arr[j+d]) {
                        int temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j+d];
                        arr[j + d] = temp;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

5.简单选择排序

每轮遍历把最小的放到前面的位置

å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

package sorting_algorithm;

/**
 * Created by wu on 2019/3/27.
 */
public class selectSort {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
    public static void selectSort(int[] arr){
        for (int i=0;i<arr.length;i++){
            int minIndex = i;
            for (int j=i+1;j<arr.length;j++){
                if (arr[minIndex]>arr[j]){
                    minIndex=j;
                }
            }
            if (i!=minIndex){
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[minIndex];
                arr[minIndex] = temp;
            }
        }
    }
}