八大排序算法

最新推荐文章于 2025-08-07 20:58:17 发布
转载最新推荐文章于 2025-08-07 20:58:17 发布 · 974 阅读
文章标签：
#算法 #java #list #merge #存储 #360
java 专栏收录该内容
36 篇文章
订阅专栏
[代码] [Java]代码

 
8种排序之间的关系:
 
 
 
1， 直接插入排序
 
   （1）基本思想：在要排序的一组数中，假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排
 
好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数
 
也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。
 
 （2）实例
 
 
 
（3）用java实现
 
[java] view plaincopy
 
 package com.njue; 
 
    
 
public class insertSort { 
 
public insertSort(){ 
 
    inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 
 
    int temp=0; 
 
    for(int i=1;i<a.length;i++){ 
 
       int j=i-1; 
 
       temp=a[i]; 
 
       for(;j>=0&&temp<a[j];j--){ 
 
       a[j+1]=a[j];                       //将大于temp的值整体后移一个单位 
 
       } 
 
       a[j+1]=temp; 
 
    } 
 
    for(int i=0;i<a.length;i++) 
 
       System.out.println(a[i]); 
 
} 
 
} 
 
 
 
2，           希尔排序（最小增量排序）
 
（1）基本思想：算法先将要排序的一组数按某个增量d（n/2,n为要排序数的个数）分成若干组，每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行直接插入排序，然后再用一个较小的增量（d/2）对它进行分组，在每组中再进行直接插入排序。当增量减到1时，进行直接插入排序后，排序完成。
 
（2）实例：
 
 
 
 
 
（3）用java实现
 
[java] view plaincopy
 
public class shellSort { 
 
public  shellSort(){ 
 
    int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100}; 
 
    double d1=a.length; 
 
    int temp=0; 
 
    while(true){ 
 
        d1= Math.ceil(d1/2); 
 
        int d=(int) d1; 
 
        for(int x=0;x<d;x++){ 
 
            for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){ 
 
                int j=i-d; 
 
                temp=a[i]; 
 
                for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){ 
 
                a[j+d]=a[j]; 
 
                } 
 
                a[j+d]=temp; 
 
            } 
 
        } 
 
        if(d==1) 
 
            break; 
 
    } 
 
    for(int i=0;i<a.length;i++) 
 
        System.out.println(a[i]); 
 
} 
 
} 
 
 
 
3.简单选择排序
 
（1）基本思想：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；
 
然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。
 
（2）实例：
 
 
 
 
 
（3）用java实现
 
[java] view plaincopy
 
public class selectSort { 
 
    public selectSort(){ 
 
        int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45}; 
 
        int position=0; 
 
        for(int i=0;i<a.length;i++){ 
 
               
 
            int j=i+1; 
 
            position=i; 
 
            int temp=a[i]; 
 
            for(;j<a.length;j++){ 
 
            if(a[j]<temp){ 
 
                temp=a[j]; 
 
                position=j; 
 
            } 
 
            } 
 
            a[position]=a[i]; 
 
            a[i]=temp; 
 
        } 
 
        for(int i=0;i<a.length;i++) 
 
            System.out.println(a[i]); 
 
    } 
 
} 
 
 
 
4，      堆排序
 
（1）基本思想：堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。
 
堆的定义如下：具有n个元素的序列（h1,h2,...,hn),当且仅当满足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1）(i=1,2,...,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项（大顶堆）。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储序，使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点的堆，并对它们作交换，最后得到有n个节点的有序序列。从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。
 
（2）实例：
 
初始序列：46,79,56,38,40,84
 
建堆：
 
 
 
交换，从堆中踢出最大数
 
 
 
 
 
依次类推：最后堆中剩余的最后两个结点交换，踢出一个，排序完成。
 
（3）用java实现
 
[java] view plaincopy
 
import java.util.Arrays; 
 
   
 
public class HeapSort { 
 
     int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 
 
    public  HeapSort(){ 
 
        heapSort(a); 
 
    } 
 
    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<arrayLength-1;i++){ 
 
            //建堆 
 
   
 
      buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i); 
 
            //交换堆顶和最后一个元素 
 
            swap(a,0,arrayLength-1-i); 
 
            System.out.println(Arrays.toString(a)); 
 
        } 
 
    } 
 
   
 
    private  void swap(int[] data, int i, int j) { 
 
        // TODO Auto-generated method stub 
 
        int tmp=data[i]; 
 
        data[i]=data[j]; 
 
        data[j]=tmp; 
 
    } 
 
    //对data数组从0到lastIndex建大顶堆 
 
    private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) { 
 
        // TODO Auto-generated method stub 
 
        //从lastIndex处节点（最后一个节点）的父节点开始 
 
        for(int i=(lastIndex-1)/2;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<lastIndex){ 
 
                    //若果右子节点的值较大 
 
                    if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){ 
 
                        //biggerIndex总是记录较大子节点的索引 
 
                        biggerIndex++; 
 
                    } 
 
                } 
 
                //如果k节点的值小于其较大的子节点的值 
 
                if(data[k]<data[biggerIndex]){ 
 
                    //交换他们 
 
                    swap(data,k,biggerIndex); 
 
                    //将biggerIndex赋予k，开始while循环的下一次循环，重新保证k节点的值大于其左右子节点的值 
 
                    k=biggerIndex; 
 
                }else{ 
 
                    break; 
 
                } 
 
            }<p align="left"> <span>   </span>}</p><p align="left">    }</p><p align="left"> <span style="background-color: white; ">}</span></p> 
 
 
 
 
 
5.冒泡排序
 
（1）基本思想：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。
 
（2）实例：
 
 
 
（3）用java实现
 
[java] view plaincopy
 
public class bubbleSort { 
 
public  bubbleSort(){ 
 
     int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 
 
    int temp=0; 
 
    for(int i=0;i<a.length-1;i++){ 
 
        for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){ 
 
        if(a[j]>a[j+1]){ 
 
            temp=a[j]; 
 
            a[j]=a[j+1]; 
 
            a[j+1]=temp; 
 
        } 
 
        } 
 
    } 
 
    for(int i=0;i<a.length;i++) 
 
    System.out.println(a[i]);    
 
} 
 
} 
 
 
 
6.快速排序
 
（1）基本思想：选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描，将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。
 
（2）实例：
 
 
 
（3）用java实现
 
[java] view plaincopy
 
public class quickSort { 
 
  int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 
 
public  quickSort(){ 
 
    quick(a); 
 
    for(int i=0;i<a.length;i++) 
 
        System.out.println(a[i]); 
 
} 
 
public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {    
 
            int tmp = list[low];    //数组的第一个作为中轴    
 
            while (low < high) {    
 
                while (low < high && list[high] >= tmp) {    
 
   
 
      high--;    
 
                }    
 
                list[low] = list[high];   //比中轴小的记录移到低端    
 
                while (low < high && list[low] <= tmp) {    
 
                    low++;    
 
                }    
 
                list[high] = list[low];   //比中轴大的记录移到高端    
 
            }    
 
           list[low] = tmp;              //中轴记录到尾    
 
            return low;                   //返回中轴的位置    
 
        }   
 
public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {    
 
            if (low < high) {    
 
               int middle = getMiddle(list, low, high);  //将list数组进行一分为二    
 
                _quickSort(list, low, middle - 1);        //对低字表进行递归排序    
 
               _quickSort(list, middle + 1, high);       //对高字表进行递归排序    
 
            }    
 
        }  
 
public void quick(int[] a2) {    
 
            if (a2.length > 0) {    //查看数组是否为空    
 
                _quickSort(a2, 0, a2.length - 1);    
 
        }    
 
       }  
 
} 
 
 
 
 
 
7、归并排序
 
（1）基本排序：归并（Merge）排序法是将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。
 
（2）实例：
 
 
 
（3）用java实现
 
 
 
[java] view plaincopy
 
import java.util.Arrays; 
 
   
 
public class mergingSort { 
 
int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 
 
public  mergingSort(){ 
 
    sort(a,0,a.length-1); 
 
    for(int i=0;i<a.length;i++) 
 
        System.out.println(a[i]); 
 
} 
 
public void sort(int[] data, int left, int right) { 
 
    // TODO Auto-generated method stub 
 
    if(left<right){ 
 
        //找出中间索引 
 
        int center=(left+right)/2; 
 
        //对左边数组进行递归 
 
        sort(data,left,center); 
 
        //对右边数组进行递归 
 
        sort(data,center+1,right); 
 
        //合并 
 
        merge(data,left,center,right); 
 
           
 
    } 
 
} 
 
public void merge(int[] data, int left, int center, int right) { 
 
    // TODO Auto-generated method stub 
 
    int [] tmpArr=new int[data.length]; 
 
    int mid=center+1; 
 
    //third记录中间数组的索引 
 
    int third=left; 
 
    int tmp=left; 
 
    while(left<=center&&mid<=right){ 
 
   
 
   //从两个数组中取出最小的放入中间数组 
 
        if(data[left]<=data[mid]){ 
 
            tmpArr[third++]=data[left++]; 
 
        }else{ 
 
            tmpArr[third++]=data[mid++]; 
 
        } 
 
    } 
 
    //剩余部分依次放入中间数组 
 
    while(mid<=right){ 
 
        tmpArr[third++]=data[mid++]; 
 
    } 
 
    while(left<=center){ 
 
        tmpArr[third++]=data[left++]; 
 
    } 
 
    //将中间数组中的内容复制回原数组 
 
    while(tmp<=right){ 
 
        data[tmp]=tmpArr[tmp++]; 
 
    } 
 
    System.out.println(Arrays.toString(data)); 
 
} 
 
   
 
} 
 
 
 
8、基数排序
 
（1）基本思想：将所有待比较数值（正整数）统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后,数列就变成一个有序序列。
 
（2）实例：
 
 
 
 
 
（3）用java实现
 
[java] view plaincopy
 
import java.util.ArrayList; 
 
import java.util.List; 
 
   
 
public class radixSort { 
 
    int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,101,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; 
 
public radixSort(){ 
 
    sort(a); 
 
    for(int i=0;i<a.length;i++) 
 
        System.out.println(a[i]); 
 
} 
 
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<ArrayList> queue=new ArrayList<ArrayList>();    
 
            for(int i=0;i<10;i++){    
 
                ArrayList<Integer> queue1=new ArrayList<Integer>();  
 
                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<Integer> 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<Integer> queue3=queue.get(k); 
 
                        array[count]=queue3.get(0);    
 
                        queue3.remove(0); 
 
                    count++; 
 
              }    
 
            }    
 
    }              
 
   }   
 
   
 
}