八大排序算法总结

原文：http://blog.youkuaiyun.com/yexinghai/article/details/4649923

插入排序

1.直接插入排序

原理：将数组分为无序区和有序区两个区，然后不断将无序区的第一个元素按大小顺序插入到有序区中去，最终将所有无序区元素都移动到有序区完成排序。

要点：设立哨兵，作为临时存储和判断数组边界之用。

实现：

/** 
 * 直接插入排序 
 * 将一个数据插入到已经排好序的有序数据中,从而得到一个新的、个数加一的有序数据 
 * 算法适用于少量数据的排序，时间复杂度为O(n^2)。是稳定的排序方法。 
 */ 
 private static void directInsertSort(int[] sort) {  
        for (int i = 1; i < sort.length; i++) {  
            int index = i - 1;  
            int temp = sort[i];  
            while (index >= 0 && sort[index] > temp) {  
                sort[index + 1] = sort[index];  
                index--;  
            }  
            sort[index + 1] = temp;  
        }  
    }  

2.希尔排序

原理：又称增量缩小排序。先将序列按增量划分为元素个数相同的若干组，使用直接插入排序法进行排序，然后不断缩小增量直至为1，最后使用直接插入排序完成排序。

要点：增量的选择以及排序最终以1为增量进行排序结束。

实现：

Void shellSort(Node L[],int d)
{
While(d>=1)//直到增量缩小为1
{
Shell(L,d);
d=d/2;//缩小增量
}
}
Void Shell(Node L[],int d)
{
Int i,j;
For(i=d+1;i<length;i++)
{
if(L[i]<L[i-d])
{
L[0]=L[i];
j=i-d;
While(j>0&&L[j]>L[0])
{
L[j+d]=L[j];//移动
j=j-d;//查找
}
L[j+d]=L[0];
}
}
}

交换排序

1.冒泡排序

原理：将序列划分为无序和有序区，不断通过交换较大元素至无序区尾完成排序。

要点：设计交换判断条件，提前结束以排好序的序列循环。

实现：

Void BubbleSort(Node L[])
{
Int i ,j;
Bool ischanged;//设计跳出条件
For(j=n;j<0;j--)
{
ischanged =false;
For(i=0;i<j;i++)
{
If(L[i]>L[i+1])//如果发现较重元素就向后移动
{
Int temp=L[i];
L[i]=L[i+1];
L[i+1]=temp;
Ischanged =true;
}
}
If(!ischanged)//若没有移动则说明序列已经有序，直接跳出
Break;
}
}

2.快速排序

原理：不断寻找一个序列的中点，然后对中点左右的序列递归的进行排序，直至全部序列排序完成，使用了分治的思想。

要点：递归、分治

实现：

选择排序

1.直接选择排序

原理：将序列划分为无序和有序区，寻找无序区中的最小值和无序区的首元素交换，有序区扩大一个，循环最终完成全部排序。

要点：

实现：

/** 
 * 选择排序 
 * 每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素， 
 * 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。  
 * 选择排序是不稳定的排序方法。 
 * @author liangge 
 *  
 */  
public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        Random ran = new Random();  
        int[] sort = new int[10];  
        for (int i = 0; i < 10; i++) {  
            sort[i] = ran.nextInt(50);  
        }  
        System.out.print("排序前的数组为");  
        for (int i : sort) {  
            System.out.print(i + " ");  
        }  
        selectSort(sort);  
        System.out.println();  
        System.out.print("排序后的数组为");  
        for (int i : sort) {  
            System.out.print(i + " ");  
        }  
    }  
    /** 
     * 选择排序 
     * @param sort 
     */  
    private static void selectSort(int[] sort){  
        for(int i =0;i<sort.length-1;i++){  
            for(int j = i+1;j<sort.length;j++){  
                if(sort[j]<sort[i]){  
                    int temp = sort[j];  
                    sort[j] = sort[i];  
                    sort[i] = temp;  
                }  
            }  
        }  
    }  
}  

2.堆排序

原理：利用大根堆或小根堆思想，首先建立堆，然后将堆首与堆尾交换，堆尾之后为有序区。

要点：建堆、交换、调整堆

实现：

Void HeapSort(Node L[])
{
BuildingHeap(L);//建堆（大根堆）
For(int i=n;i>0;i--)//交换
{
Int temp=L[i];
L[i]=L[0];
L[0]=temp;
Heapify(L,0,i);//调整堆
}
}

Void BuildingHeap(Node L[])
{ For(i=length/2 -1;i>0;i--)
Heapify(L,i,length);
}

归并排序

原理：将原序列划分为有序的两个序列，然后利用归并算法进行合并，合并之后即为有序序列。

要点：归并、分治

实现：

Void MergeSort(Node L[],int m,int n)
{
Int k;
If(m<n)
{
K=(m+n)/2;
MergeSort(L,m,k);
MergeSort(L,k+1,n);
Merge(L,m,k,n);
}
}

基数排序

原理：将数字按位数划分出n个关键字，每次针对一个关键字进行排序，然后针对排序后的序列进行下一个关键字的排序，循环至所有关键字都使用过则排序完成。

要点：对关键字的选取，元素分配收集。

实现：

Void RadixSort(Node L[],length,maxradix)
{
Int m,n,k,lsp;
k=1;m=1;
Int temp[10][length-1];
Empty(temp); //清空临时空间
While(k<maxradix) //遍历所有关键字
{
For(int i=0;i<length;i++) //分配过程
{
If(L[i]<m)
Temp[0][n]=L[i];
Else
Lsp=(L[i]/m)%10; //确定关键字
Temp[lsp][n]=L[i];
n++;
}
CollectElement(L,Temp); //收集
n=0;
m=m*10;
k++;
}
}

 二分法排序

实现：

public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        int[] sort = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};  
        int mask = binarySearch(sort,6);  
        System.out.println(mask);  
          
    }  
      
      
    /** 
     * 二分搜索法，返回座标，不存在返回-1 
     * @param sort 
     * @return 
     */  
    private static int binarySearch(int[] sort,int data){  
        if(data<sort[0] || data>sort[sort.length-1]){  
            return -1;  
        }  
        int begin = 0;  
        int end = sort.length;  
        int mid = (begin+end)/2;  
        while(begin <= end){  
            mid = (begin+end)/2;  
            if(data > sort[mid]){  
                begin = mid + 1;  
            }else if(data < sort[mid]){  
                end = mid - 1;  
            }else{  
                return mid;  
            }  
        }  
        return -1;  
          
    }  
}