排序算法

1.直接插入排序

基本思想：每次将一个待排序的记录，按其关键字大小插入到前面已经排好序的子序列中的适当位置，直到全部记录插入完成为止。
设数组为a[0…n-1]。

1. 初始时，a[0]自成1个有序区，无序区为a[1..n-1]。令i=1

2. 将a[i]并入当前的有序区a[0…i-1]中形成a[0…i]的有序区间。

3. i++并重复第二步直到i==n-1。排序完成。

代码实现

    public static void insertionSort1(int[] array){
        int i,j,k;
        for(i=1;i<array.length;i++){
            int temp = array[i];//记录当前要插入的数
            for(j=0;j<i;j++){   //从array[0...i-1]中找出插入位置
                if(array[j]>=array[i]){//j为插入位置
                    for(k=i-1;k>=j;k--){//array[j...i-1]都向后移一位
                        array[k+1]=array[k];
                    }
                    array[j]=temp;//将要插入的数放到j的位置
                }
            }
        }
    }

这样代码太长，不够清晰，现在简化一下，将搜索和数据后移这二个步骤合并。

    public static void directionSort2(int[] array){
        int i,j;
        for(i=1;i<array.length;i++){
            if(array[i]<array[i-1]){//如果array[i]>=array[i-1]说明array[0...i]已经是有序的
                int temp = array[i];//记录当前要调整的数
                for(j=i-1;j>=0 && array[j]>temp;j--){//将大于temp的数全部后移一位
                    array[j+1]=array[j];
                }
                array[j+1]=temp;//插入temp
            }
        }
    }

2.希尔排序

基本思想：先取一个小于n的整数d1作为第一个增量，把文件的全部记录分组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插入排序；然后，取第二个增量d2 < d1重复上述的分组和排序，直至所取的增量 =1( < …< d2 < d1)，即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。
一般的初次取序列的一半为增量，以后每次减半，直到增量为1。
代码实现

public static void shellSort(int[] array){
        int d=array.length;
        while(d!=0){
            d=d/2;
            int i,j,k;
            for(i=0;i<d;i++){//进行d趟直接插入排序
                for(j=i+d;j<array.length;j+=d){
                    if(array[j]<array[j-d]){
                        int temp = array[j];
                        for(k=j-d;k>=0&&array[k]>temp;k-=d){
                            array[k+d]=array[k];
                        }
                        array[k+d]=temp;
                    }
                }
            }
        }
    }

1.冒泡排序

基本思想：对比相邻的元素值，如果满足条件就交换元素值，把较小的元素移动到数组前面，把大的元素移动到数组后面，这样数组就像气泡一样从底部上升到顶部。

冒泡排序在双层循环中实现，内层循环控制比较相邻元素大小和交换位置，这样，一次循环完成后，最大的数就排好位置了。外层循环控制内层循环的循环次数，内层循环完成一次循环确定一个最大数的位置，所以总共n个数，外层循环最多循环n-1次。

代码实现

public static void bubbleSort(int[] array){
        for(int i=0;i<array.length-1;i++){//外层循环控制轮数，最多n-1轮
            for(int j=0;j<array.length-1-i;j++){
                if(array[j]>array[j+1]){//不断比较2个相邻元素，把大的移到后面
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }

2.选择排序

基本思想：每一趟从待排序的数据元素中选择最小(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。

示例：

初始数组 【63 4 24 1 3 15】
第一趟排序后 【15 4 24 1 3】 63
第二趟排序后 【15 4 3 1】 24 63
第三趟排序后 【1 4 3】15 24 63
第四趟排序后 【1 3】4 15 24 63
第五趟排序后 【1】3 4 15 24 63

代码实现：

public class Sort {
    public static void selectSort(int[] array) {
        int index;
        for(int i=0;i<array.length-1;i++){//循环控制排序趟数
            index=0;
            for(int j=1;j<array.length-i;j++){ //查找最大值下标
                if(array[j]>array[index])
                    index=j;
            }

            //最大值和待排序序列最后一个数交换
            int temp = array[index];
            array[index] = array[array.length-1-i];
            array[array.length-1-i]=temp;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[] { 63,4,24,1,3,15 };
        selectSort(a);//选择排序
        print(a);
    }
    //打印结果
    public static void print(int[] array){
        for(Integer a : array){
            System.out.print(a+" ");
        }
    }
}

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3.快速排序

基本思想：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比另一部分的所有数据都要小，然后通过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，以此使整个数据变成有序序列。

代码实现：

public class Sort { 
    public static void quickSort(int[] array,int left,int right){
        if(left<right){
            int low = left;
            int high = right;
            int key = array[left];
            while(low < high){
                while(low < high && array[high]>key){
                    high--;
                }
                array[low]=array[high];//把比key小的移到key前面
                while(low < high && array[low]<key){
                    low++;
                }
                array[high]=array[low];//把比key大的移动到key后面
            }
            array[low]=key; //low==high,把key插入中间，此时key左边都比key小，key右边都比key大
            quickSort(array,left,low-1);
            quickSort(array,low+1,right);
        }

    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[] { 12,4,24,1,3,15 };
        quickSort(a,0,a.length-1);//快速排序
        print(a);
    }
    //打印结果
    public static void print(int[] array){
        for(Integer a : array){
            System.out.print(a+" ");
        }
    }
}

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