常见的各种排序算法汇总
排序，有内排序和外排序
内排序，是在内存中进行
外排序，是在磁盘上进行
内排序根据是否使用比较大小的方法，又分比较排序和非比较排序
首先，Java中自已是有排序的
说明：
(1)Arrays类中的sort()使用的是“经过调优的快速排序法”;
(2)比如int[]，double[]，char[]等基数据类型的数组，Arrays类之只是提供了默认的升序排列，没有提供相应的降序排列方法。
(3)要对基础类型的数组进行降序排序，需要将这些数组转化为对应的封装类数组，如Integer[]，Double[]，Character[]等，对这些类数组进行排序。(其实还不如先进行升序排序，自己在转为将序)。
import java.util.Arrays;
public class TestSort {
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
int temp;
@Test(priority = 1, description = "利用Arrays中的Sort函数排序")
public void ArraysSort() {
Arrays.sort(a);
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
System.out.println(a[i]);
}
}
}
Step01：冒泡排序
原理：比较两个相邻的元素，将值大的元素交换至一端。
思路：依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。
即在第一趟：首先比较第1个和第2个数，将小数放前，大数放后。
然后比较第2个数和第3个数，将小数放前，大数放后，
如此继续，直至比较最后两个数，将小数放前，大数放后。
重复第一趟步骤，直至全部排序完成。
public class Sort01_BubbleSort {
public static void main(String agrs[]) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};
System.out.println("\n"+arr.length);
System.out.println("before sort:");
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1-i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {//if 后一位的数小，将被往前移动
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
System.out.println("\n"+"---第"+(i+1)+"轮第"+(j+1)+"次-----");
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
}
}
System.out.println("\n"+"---");
System.out.println("after sort:");
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
}
}
查看具体执行的过程：
"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\bin\java" "-javaagent:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2018.1\lib\idea_rt.jar=55246:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2018.1\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\rt.jar;D:\00M_IDEA_Project\mavenDemo_idea01\target\classes" Sort01_BubbleSort 10 before sort: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第1次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第2次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第3次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第4次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第5次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第6次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第7次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第8次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ---第1轮第9次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 0 9 ---第2轮第1次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 0 9 ---第2轮第2次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 0 9 ---第2轮第3次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 0 9 ---第2轮第4次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 0 9 ---第2轮第5次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 0 9 ---第2轮第6次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 0 9 ---第2轮第7次----- 1 2 3 4 5 6 7 8 0 9 ---第2轮第8次----- 1 2 3 4 5 6 7 0 8 9 ---第3轮第1次----- 1 2 3 4 5 6 7 0 8 9 ---第3轮第2次----- 1 2 3 4 5 6 7 0 8 9 ---第3轮第3次----- 1 2 3 4 5 6 7 0 8 9 ---第3轮第4次----- 1 2 3 4 5 6 7 0 8 9 ---第3轮第5次----- 1 2 3 4 5 6 7 0 8 9 ---第3轮第6次----- 1 2 3 4 5 6 7 0 8 9 ---第3轮第7次----- 1 2 3 4 5 6 0 7 8 9 ---第4轮第1次----- 1 2 3 4 5 6 0 7 8 9 ---第4轮第2次----- 1 2 3 4 5 6 0 7 8 9 ---第4轮第3次----- 1 2 3 4 5 6 0 7 8 9 ---第4轮第4次----- 1 2 3 4 5 6 0 7 8 9 ---第4轮第5次----- 1 2 3 4 5 6 0 7 8 9 ---第4轮第6次----- 1 2 3 4 5 0 6 7 8 9 ---第5轮第1次----- 1 2 3 4 5 0 6 7 8 9 ---第5轮第2次----- 1 2 3 4 5 0 6 7 8 9 ---第5轮第3次----- 1 2 3 4 5 0 6 7 8 9 ---第5轮第4次----- 1 2 3 4 5 0 6 7 8 9 ---第5轮第5次----- 1 2 3 4 0 5 6 7 8 9 ---第6轮第1次----- 1 2 3 4 0 5 6 7 8 9 ---第6轮第2次----- 1 2 3 4 0 5 6 7 8 9 ---第6轮第3次----- 1 2 3 4 0 5 6 7 8 9 ---第6轮第4次----- 1 2 3 0 4 5 6 7 8 9 ---第7轮第1次----- 1 2 3 0 4 5 6 7 8 9 ---第7轮第2次----- 1 2 3 0 4 5 6 7 8 9 ---第7轮第3次----- 1 2 0 3 4 5 6 7 8 9 ---第8轮第1次----- 1 2 0 3 4 5 6 7 8 9 ---第8轮第2次----- 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 ---第9轮第1次----- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 --- after sort: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Process finished with exit code 0
Step02：选择排序
原理：每一趟从待排序的记录中选出最小的元素，放到一端。
思路：第一次从记录中选择最小的数放到一端，第二次动剩下的记录中选择最小的，放到第二位
依次往下，直到全部排序完成。
public class Sort02_SelectionSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {4,13,2,1};
System.out.println("\n" + arr.length);
System.out.println("交换之前：");
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
//选择排序
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
int k = i;
for (int j = k + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[k]) {
k = j; //记下目前找到的最小值所在的位置
}
}
//在内层循环结束，也就是找到本轮循环的最小的数以后，再进行交换
if (i != k) { //交换a[i]和a[k]
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[k];
arr[k] = temp;
}
System.out.println("\n"+"---第"+(i+1)+"轮找到最小数的位置是第"+(k+1)+"个数-----");
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
}
System.out.println();
System.out.println("交换后：");
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
}
}
查看具体执行过程
"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\bin\java" "-javaagent:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2018.1\lib\idea_rt.jar=57407:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2018.1\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\rt.jar;D:\00M_IDEA_Project\mavenDemo_idea01\target\classes" Sort02_SelectionSort 4 交换之前： 4 13 2 1 ---第1轮找到最小数的位置是第4个数----- 1 13 2 4 ---第2轮找到最小数的位置是第3个数----- 1 2 13 4 ---第3轮找到最小数的位置是第4个数----- 1 2 4 13 交换后： 1 2 4 13 Process finished with exit code 0
Step03：直接插入排序
直接插入排序是将未排序的数据插入至已排好序序列的合适位置。
思路：具体流程如下：
1、首先比较数组的前两个数据，并排序；
2、比较第三个元素与前两个排好序的数据，并将第三个元素放入适当的位置；
3、比较第四个元素与前三个排好序的数据，并将第四个元素放入适当的位置；
......
4、直至把最后一个元素放入适当的位置。
import java.util.Arrays;
public class Sort03_InsertSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {4, 13, 2, 1};
System.out.println("\n" + arr.length);
System.out.println("交换之前：");
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
System.out.println("\n");
int tmp;
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
// 待插入数据
tmp = arr[i];
int j;
for (j = i - 1; j >= 0; j--) {
// 判断是否大于tmp，大于则后移一位
if (arr[j] > tmp) {
arr[j + 1] = arr[j];
} else {
break;
}
}
arr[j + 1] = tmp;
System.out.println(i + ":" + Arrays.toString(arr));
}
}
}
private void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
int i,j,temp,t;
if(low>high){
return;
}
i=low;
j=high;
//temp就是基准位
temp = arr[low];
while (i<j) {
//先看右边，依次往左递减
while (temp<=arr[j]&&i<j) {
j--;
}
//再看左边，依次往右递增
while (temp>=arr[i]&&i<j) {
i++;
}
//如果满足条件则交换
if (i<j) {
t = arr[j];
arr[j] = arr[i];
arr[i] = t;
}
}
//最后将基准为与i和j相等位置的数字交换
arr[low] = arr[i];
arr[i] = temp;
//递归调用左半数组
quickSort(arr, low, j-1);
//递归调用右半数组
quickSort(arr, j+1, high);
}
快速排序
import java.util.Arrays;
/**
* 快速排序的测试
*
*/
public class TestSort {
public int[] arr = new int[] { 7, 2, 4, 6, 0, 0, 0, 1, 6 };
public int[] sort2(int[] datas, int low, int high) {
int i = low, j = high, key = datas[low], tmp;
while (i < j) {
while (i < j && datas[j] >= key) {
j--;
}
while (i < j && datas[i] < key) {
i++;
}
if (i < j) {
tmp = datas[i];
datas[i] = datas[j];
datas[j] = tmp;
}
}
if (i - low > 0) {
sort2(datas, low, i);
}
if (high - i > 1) {
sort2(datas, i + 1, high);
}
return datas;
}
/**
* 测试主方法
*
* @param args
*/
public static void main(String args[]) {
TestSort q = new TestSort();
int[] t = q.arr;
q.sort2(t, 0, t.length - 1);
System.out.println(Arrays.toString(t));
}
}
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