各种排序算法的分析及java实现_各种排序算法的分析及java 实现-优快云博客

本文详细介绍了内排序的概念及几种主要的排序算法：直接插入排序、二分插入排序、希尔排序、选择排序（包括堆排序）、交换排序（如冒泡排序、快速排序）以及归并排序和基数排序。重点分析了直接插入排序与二分插入排序的实现原理、代码示例及时间复杂度。此外，还讨论了内排序算法在实际应用中的性能考量。

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转载自：http://www.cnblogs.com/liuling/p/2013-7-24-01.html

　　排序大的分类可以分为两种：内排序和外排序。在排序过程中，全部记录存放在内存，则称为内排序，如果排序过程中需要使用外存，则称为外排序。下面讲的排序都是属于内排序。

　　内排序有可以分为以下几类：

　　(1)、插入排序：直接插入排序、二分法插入排序、希尔排序。

　　(2)、选择排序：简单选择排序、堆排序。

　　(3)、交换排序：冒泡排序、快速排序。

　　(4)、归并排序

　　(5)、基数排序

一、插入排序
•思想：每步将一个待排序的记录，按其顺序码大小插入到前面已经排序的字序列的合适位置，直到全部插入排序完为止。
•关键问题：在前面已经排好序的序列中找到合适的插入位置。
•方法：
–直接插入排序
–二分插入排序
–希尔排序

①直接插入排序（从后向前找到合适位置后插入）

　　1、基本思想：每步将一个待排序的记录，按其顺序码大小插入到前面已经排序的字序列的合适位置（从后向前找到合适位置后），直到全部插入排序完为止。

　　2、实例

　　3、java实现

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package com.sort;  

public class 直接插入排序 {  

    public static void main(String[] args) {  
        int[] a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1};  
        System.out.println("排序之前：");  
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {  
            System.out.print(a[i]+" ");  
        }  
        //直接插入排序  
        for (int i = 1; i < a.length; i++) {  
            //待插入元素  
            int temp = a[i];  
            int j;  
            /*for (j = i-1; j>=0 && a[j]>temp; j--) { 
                //将大于temp的往后移动一位 
                a[j+1] = a[j]; 
            }*/  
            for (j = i-1; j>=0; j--) {  
                //将大于temp的往后移动一位  
                if(a[j]>temp){  
                    a[j+1] = a[j];  
                }else{  
                    break;  
                }  
            }  
            a[j+1] = temp;  
        }  
        System.out.println();  
        System.out.println("排序之后：");  
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {  
            System.out.print(a[i]+" ");  
        }  
    }  

}

　　4、分析

　　直接插入排序是稳定的排序。关于各种算法的稳定性分析可以参考http://www.cnblogs.com/Braveliu/archive/2013/01/15/2861201.html

　　文件初态不同时，直接插入排序所耗费的时间有很大差异。若文件初态为正序，则每个待插入的记录只需要比较一次就能够找到合适的位置插入，故算法的时间复杂度为O(n)，这时最好的情况。若初态为反序，则第i个待插入记录需要比较i+1次才能找到合适位置插入，故时间复杂度为O(n2)，这时最坏的情况。

　　直接插入排序的平均时间复杂度为O(n2)。

②二分法插入排序（按二分法找到合适位置插入）

　　1、基本思想：二分法插入排序的思想和直接插入一样，只是找合适的插入位置的方式不同，这里是按二分法找到合适的位置，可以减少比较的次数。

　　2、实例

　　3、java实现

package com.sort
    public class 二分插入排序 {  
        public static void main(String[] args) {  
            int[] a={49,38,65,97,176,213,227,49,78,34,12,164,11,18,1};  
            System.out.println("排序之前：");  
            for (int i = 0; i < a.length; i++) {  
                System.out.print(a[i]+" ");  
            }  
            //二分插入排序  
            sort(a);  
            System.out.println();  
            System.out.println("排序之后：");  
            for (int i = 0; i < a.length; i++) {  
                System.out.print(a[i]+" ");  
            }  
        }  

        private static void sort(int[] a) {  
            for (int i = 0; i < a.length; i++) {  
                int temp = a[i];  
                int left = 0;  
                int right = i-1;  
                int mid = 0;  
                while(left<=right){  
                    mid = (left+right)/2;  
                    if(temp<a[mid]){  
                        right = mid-1;  
                    }else{  
                        left = mid+1;  
                    }  
                }  
                for (int j = i-1; j >= left; j--) {  
                    a[j+1] = a[j];  
                }  
                if(left != i){  
                    a[left] = temp;  
                }  
            }  
        }  
    }