Java排序总汇【转】

代码如下：

view sourceprint?

001
import java.util.Random;

002

003
/**

004
* 排序测试类

005
*

006
* 排序算法的分类如下： 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）； 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）；

007
* 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）； 4.归并排序； 5.基数排序。

008
*

009
* 关于排序方法的选择： (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。

010
* 当记录规模较小时，直接插入排序较好；否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人，应选直接选择排序为宜。

011
* (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；

012
* (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。

013
*

014
*/

015
/**

016
* @description JAVA排序汇总

017
*/

018
public class SortTest {

019

020
// //////==============================产生随机数==============================///////////////////

021
/**

022
* @description 生成随机数

023
* @date Nov 19, 2009

024
* @author HDS

025
* @return int[]

026
*/

027
public static int[] createArray() {

028
Random random = new Random();

029
int[] array = new int[10];

030
for (int i = 0; i < 10; i++) {

031
array[i] = random.nextInt(100) - random.nextInt(100);// 生成两个随机数相减，保证生成的数中有负数

032
}

033
System.out.println("==========原始序列==========");

034
printArray(array);

035
return array;

036
}

037

038
/**

039
* @description 打印出随机数

040
* @date Nov 19, 2009

041
* @author HDS

042
* @param data

043
*/

044
public static void printArray(int[] data) {

045
for (int i : data) {

046
System.out.print(i + " ");

047
}

048
System.out.println();

049
}

050

051
/**

052
* @description 交换相邻两个数

053
* @date Nov 19, 2009

054
* @author HDS

055
* @param data

056
* @param x

057
* @param y

058
*/

059
public static void swap(int[] data, int x, int y) {

060
int temp = data[x];

061
data[x] = data[y];

062
data[y] = temp;

063
}

064

065
/**

066
* 冒泡排序----交换排序的一种

067
* 方法：相邻两元素进行比较，如有需要则进行交换，每完成一次循环就将最大元素排在最后（如从小到大排序），下一次循环是将其他的数进行类似操作。

068
* 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4

069
*

070
* @param data

071
*            要排序的数组

072
* @param sortType

073
*            排序类型

074
* @return

075
*/

076
public void bubbleSort(int[] data, String sortType) {

077
if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大

078
// 比较的轮数

079
for (int i = 1; i < data.length; i++) { // 数组有多长,轮数就有多长

080
// 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡

081
for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {// 每一轮下来会将比较的次数减少

082
if (data[j] > data[j + 1]) {

083
// 交换相邻两个数

084
swap(data, j, j + 1);

085
}

086
}

087
}

088
} else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小

089
// 比较的轮数

090
for (int i = 1; i < data.length; i++) {

091
// 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡

092
for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {

093
if (data[j] < data[j + 1]) {

094
// 交换相邻两个数

095
swap(data, j, j + 1);

096
}

097
}

098
}

099
} else {

100
System.out.println("您输入的排序类型错误！");

101
}

102
printArray(data);// 输出冒泡排序后的数组值

103
}

104

105
/**

106
* 直接选择排序法----选择排序的一种 方法：每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，

107
* 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。 性能：比较次数O(n^2),n^2/2 交换次数O(n),n

108
* 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。

109
* 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。

110
*

111
* @param data

112
*            要排序的数组

113
* @param sortType

114
*            排序类型

115
* @return

116
*/

117
public void selectSort(int[] data, String sortType) {

118
if (sortType.endsWith("asc")) {// 正排序，从小排到大

119
int index;

120
for (int i = 1; i < data.length; i++) {

121
index = 0;

122
for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {

123
if (data[j] > data[index]) {

124
index = j;

125
}

126
}

127
// 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数

128
swap(data, data.length - i, index);

129
}

130
} else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小

131
int index;

132
for (int i = 1; i < data.length; i++) {

133
index = 0;

134
for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {

135
if (data[j] < data[index]) {

136
index = j;

137
}

138
}

139
// 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数

140
swap(data, data.length - i, index);

141
}

142
} else {

143
System.out.println("您输入的排序类型错误！");

144
}

145
printArray(data);// 输出直接选择排序后的数组值

146
}

147

148
/**

149
* 插入排序 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。 性能：比较次数O(n^2),n^2/4

150
* 复制次数O(n),n^2/4 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。

151
*

152
* @param data

153
*            要排序的数组

154
* @param sortType

155
*            排序类型

156
*/

157
public void insertSort(int[] data, String sortType) {

158
if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大

159
// 比较的轮数

160
for (int i = 1; i < data.length; i++) {

161
// 保证前i+1个数排好序

162
for (int j = 0; j < i; j++) {

163
if (data[j] > data[i]) {

164
// 交换在位置j和i两个数

165
swap(data, i, j);

166
}

167
}

168
}

169
} else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小

170
// 比较的轮数

171
for (int i = 1; i < data.length; i++) {

172
// 保证前i+1个数排好序

173
for (int j = 0; j < i; j++) {

174
if (data[j] < data[i]) {

175
// 交换在位置j和i两个数

176
swap(data, i, j);

177
}

178
}

179
}

180
} else {

181
System.out.println("您输入的排序类型错误！");

182
}

183
printArray(data);// 输出插入排序后的数组值

184
}

185

186
/**

187
* 反转数组的方法

188
*

189
* @param data

190
*            源数组

191
*/

192
public void reverse(int[] data) {

193
int length = data.length;

194
int temp = 0;// 临时变量

195
for (int i = 0; i < length / 2; i++) {

196
temp = data[i];

197
data[i] = data[length - 1 - i];

198
data[length - 1 - i] = temp;

199
}

200
printArray(data);// 输出到转后数组的值

201
}

202

203
/**

204
* 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。 步骤为：

205
* 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2.

206
* 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。

207
* 3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

208
* 递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递回下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

209
*

210
* @param data

211
*            待排序的数组

212
* @param low

213
* @param high

214
* @see SortTest#qsort(int[], int, int)

215
* @see SortTest#qsort_desc(int[], int, int)

216
*/

217
public void quickSort(int[] data, String sortType) {

218
if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大

219
qsort_asc(data, 0, data.length - 1);

220
} else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小

221
qsort_desc(data, 0, data.length - 1);

222
} else {

223
System.out.println("您输入的排序类型错误！");

224
}

225
}

226

227
/**

228
* 快速排序的具体实现，排正序

229
*

230
* @param data

231
* @param low

232
* @param high

233
*/

234
private void qsort_asc(int data[], int low, int high) {

235
int i, j, x;

236
if (low < high) { // 这个条件用来结束递归

237
i = low;

238
j = high;

239
x = data[i];

240
while (i < j) {

241
while (i < j && data[j] > x) {

242
j--; // 从右向左找第一个小于x的数

243
}

244
if (i < j) {

245
data[i] = data[j];

246
i++;

247
}

248
while (i < j && data[i] < x) {

249
i++; // 从左向右找第一个大于x的数

250
}

251
if (i < j) {

252
data[j] = data[i];

253
j--;

254
}

255
}

256
data[i] = x;

257
qsort_asc(data, low, i - 1);

258
qsort_asc(data, i + 1, high);

259
}

260
}

261

262
/**

263
* 快速排序的具体实现，排倒序

264
*

265
* @param data

266
* @param low

267
* @param high

268
*/

269
private void qsort_desc(int data[], int low, int high) {

270
int i, j, x;

271
if (low < high) { // 这个条件用来结束递归

272
i = low;

273
j = high;

274
x = data[i];

275
while (i < j) {

276
while (i < j && data[j] < x) {

277
j--; // 从右向左找第一个小于x的数

278
}

279
if (i < j) {

280
data[i] = data[j];

281
i++;

282
}

283
while (i < j && data[i] > x) {

284
i++; // 从左向右找第一个大于x的数

285
}

286
if (i < j) {

287
data[j] = data[i];

288
j--;

289
}

290
}

291
data[i] = x;

292
qsort_desc(data, low, i - 1);

293
qsort_desc(data, i + 1, high);

294
}

295
}

296

297
/**

298
* 二分查找特定整数在整型数组中的位置(递归) 查找线性表必须是有序列表

299
*

300
* @paramdataset

301
* @paramdata

302
* @parambeginIndex

303
* @paramendIndex

304
* @returnindex

305
*/

306
public int binarySearch(int[] dataset, int data, int beginIndex,

307
int endIndex) {

308
int midIndex = (beginIndex + endIndex) >>> 1; // 相当于mid = (low + high)

309
// / 2，但是效率会高些

310
if (data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex]

311
|| beginIndex > endIndex)

312
return -1;

313
if (data < dataset[midIndex]) {

314
return binarySearch(dataset, data, beginIndex, midIndex - 1);

315
} else if (data > dataset[midIndex]) {

316
return binarySearch(dataset, data, midIndex + 1, endIndex);

317
} else {

318
return midIndex;

319
}

320
}

321

322
/**

323
* 二分查找特定整数在整型数组中的位置(非递归) 查找线性表必须是有序列表

324
*

325
* @paramdataset

326
* @paramdata

327
* @returnindex

328
*/

329
public int binarySearch(int[] dataset, int data) {

330
int beginIndex = 0;

331
int endIndex = dataset.length - 1;

332
int midIndex = -1;

333
if (data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex]

334
|| beginIndex > endIndex)

335
return -1;

336
while (beginIndex <= endIndex) {

337
midIndex = (beginIndex + endIndex) >>> 1; // 相当于midIndex =

338
// (beginIndex +

339
// endIndex) / 2，但是效率会高些

340
if (data < dataset[midIndex]) {

341
endIndex = midIndex - 1;

342
} else if (data > dataset[midIndex]) {

343
beginIndex = midIndex + 1;

344
} else {

345
return midIndex;

346
}

347
}

348
return -1;

349
}

350

351
// /////////////////////===================================测试====================//////////////////

352
public static void main(String[] args) {

353
SortTest ST = new SortTest();

354
int[] array = ST.createArray();

355
System.out.println("==========冒泡排序后(正序)==========");

356
ST.bubbleSort(array, "asc");

357
System.out.println("==========冒泡排序后(倒序)==========");

358
ST.bubbleSort(array, "desc");

359

360
array = ST.createArray();

361
System.out.println("==========选择排序后(正序)==========");

362
ST.selectSort(array, "asc");

363
System.out.println("==========选择排序后(倒序)==========");

364
ST.selectSort(array, "desc");

365

366
array = ST.createArray();

367
System.out.println("==========插入排序后(正序)==========");

368
ST.insertSort(array, "asc");

369
System.out.println("==========插入排序后(倒序)==========");

370
ST.insertSort(array, "desc");

371

372
array = ST.createArray();

373
System.out.println("==========快速排序后(正序)==========");

374
ST.quickSort(array, "asc");

375
ST.printArray(array);

376
System.out.println("==========快速排序后(倒序)==========");

377
ST.quickSort(array, "desc");

378
ST.printArray(array);

379
System.out.println("==========数组二分查找==========");

380
System.out.println("您要找的数在第" + ST.binarySearch(array, 74)+ "个位子。（下标从0计算）");

381

382
}

383

384
}