java中常见的几种排序方式
转自:http://blog.****.net/yqlakers/article/details/69935673
作者:YQlakers
之前也学习了几种常见的排序方式,也没有作过总结,这次来对其中几种常见的排序方式进行一次小小对比和总结,作者水平有限,文章中如有错误,望不吝指出。
1冒泡排序
冒泡排序应该是我们学习C语言开始最先接触的一个排序方式,其排序方式的主要思想为: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。
- <span style="font-family:'KaiTi_GB2312';font-size:18px;">package paixu;
- public class maopao {
- public static void main(String[] args) {
- int[] numbers = {10,12,2,3,5,78,6,21,99,88};
- int len = numbers.length;
- for(int j =0; j<len; j++){
- for(int i = 0; i<len-1-j;i++){
- int temp = 0;
- //如果前面的数比后面的数大,则交换位置
- if (numbers[i]>numbers[i+1]){
- temp = numbers[i+1];
- numbers[i+1] = numbers[i];
- numbers[i] = temp;
- }
- }
- }
- for (int i = 0; i<len; i++){
- System.out.print(numbers[i]);
- System.out.print(' ');
- }
- }
- }</span>
2插入排序
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。
- <span style="font-family:'KaiTi_GB2312';font-size:18px;">package paixu;
- public class InsertionSorting {
- public static void main(String[] args) {
- int[] numbers = {10,12,2,3,5,78,6,21,99,88};
- int len = numbers.length;
- for (int i = 1; i < len; i++){
- for(int j = 0; j < i; j++){
- int temp = 0;
- if (numbers[i] < numbers[j]){
- temp = numbers[i];
- //依次把numbers[m]的值赋给number[m+1]
- for(int m = i-1; m > j-1; m--){
- numbers[m+1] = numbers[m];
- }
- //交换number[i]和numbers[j]的值
- numbers[j] = temp;
- }
- }
- }
- for(int i = 0; i <len; i++){
- System.out.print(numbers[i]);
- System.out.print(' ');
- }
- }
- }</span>
3堆排序
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。
- <span style="font-family:'KaiTi_GB2312';font-size:18px;">package paixu;
- import java.util.Arrays;
- public class HeapSorting {
- public static void main(String[] args) {
- int[] numbers = {10,12,2,3,5,78,6,21,99,88};
- int len = numbers.length;
- System.out.println(len);
- //每个节点进行排序
- for (int i = 0; i <len-1; i++){
- buildMaxHeap(numbers, len-1-i);
- swap(numbers, 0, len-1-i);
- System.out.println(Arrays.toString(numbers));
- }
- }
- public static void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex){
- for(int i = (lastIndex-1)/2; i>= 0; i--){
- //保存当前正在判断的节点
- int k = i;
- //当前子节点存在
- while(2*k+1 <= lastIndex){
- //biggerIndex用来记录最大节点的索引
- 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){
- //如果右子节点的值大于左子节点的值,那么将biggerIndex记录为右子节点的所索引
- if (data[biggerIndex] < data[biggerIndex+1]){
- biggerIndex++;
- }
- }
- if(data[k]<data[biggerIndex]){
- //如果子节点中的最大值大于父节点的值,那么交换它们。
- swap(data, k, biggerIndex);
- }
- break;
- }
- System.out.println(Arrays.toString(data));
- }
- }
- public static void swap(int[] data, int i, int j) {
- int temp = data[i];
- data[i] = data[j];
- data[j] = temp;
- }
- }</span>
堆排序的时间复杂度为:nlog2(n)
4快速排序
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。
- <span style="font-family:'KaiTi_GB2312';font-size:18px;">package paixu;
- import java.util.Arrays;
- public class QickSort {
- public static void main(String[] args) {
- // TODO Auto-generated method stub
- int[] numbers = {10,12,2,3,5,78,6,21,99,88};
- int len = numbers.length;
- //如果数组大于2的时候才开始排序
- if(len>1){
- quickSort(numbers,0,len-1);
- }
- System.out.println(Arrays.toString(numbers));
- }
- public static void quickSort(int[] list, int low, int high) {
- if(low < high){
- int middle = getMiddle(list, low, high);
- quickSort(list, low, middle - 1);
- quickSort(list, middle + 1, high);
- }
- }
- public static int getMiddle(int[] list, int low, int high) {
- //将首元素作为参考元素
- int temp = list[low];
- while(low < high){
- while(low < high && temp <= list[high]){
- high--;
- }
- //当退出上一个while的时候说明temp>=list[high]
- list[low] = list[high];
- while(low < high && list[low] <= temp){
- low++;
- }
- //当退出上一个while循环的时候,说明list[low]>temp
- list[high] = list[low];
- }
- list[low] = temp;
- return low;
- }
- }</span>
5归并排序
其核心思想就是将一个数组用递归的方法将其二分,直到分裂成为单个元素时,再将这些元素按照顺序排列组合成为新的数组。
- <span style="font-family:'KaiTi_GB2312';font-size:18px;">package paixu;
- 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));
- }
- }</span>
归并排序的时间复杂度为:nlog2(n)
参考资料:http://www.iteye.com/topic/1129454