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Java 实现的各种经典的排序算法小Demo
阅读量:7020 次
发布时间:2019-06-28

本文共 5039 字,大约阅读时间需要 16 分钟。

由于有上机作业,所以就对数据结构中常用的各种排序算法都写了个Demo,有如下几个:

  • 直接插入排序
  • 折半插入排序
  • 希尔排序
  • 冒泡排序
  • 快速排序
  • 选择排序
  • 桶排序

下面谈一谈我对这几个排序算法的理解:

插入类算法

对于直接插入排序:(按从小到大的顺序)

核心原理:
若数组中只有一个元素,那么这就已经是有序的了;若数组中元素个数为两个,我们只需要对他们进行比较一次,要么交换顺序,要么不交换顺序就可以实现数组的内容的有序化;但是当数组内的元素的个数为N个呢?又该如何?这就催化了这个直接插入排序算法,其核心就是利用了有序化数组的方式,认为再插入一个新的元素之前都是有序的,只需要从后往前进行查找(找到一个小于待插入数据的位置,记为position,然后把这个数据之后的元素全部向后迁移一个,再把待插入数据插入到position+1的位置即可。(小伙伴们可以想象一下为什么是position+1,因为position位置上的数据小于我们的待插入的数据啊,所以要插在Position的下一个位置上!)

public static void DirectoryInsert(int []array,int length){        int p,i;        for(p=1;p
=0&&array[i]>temp){ array[i+1]=array[i]; i--; } array[i+1]=temp; } }

关于折半插入排序算法:

核心原理:
折半插入的核心原理仍然是基于有序表的插入算法,找到位置后,仍然采用插入的方式进行数据添加。但是较之于直接插入有很大的提升,那就是在查找插入位置上的优化,速度上稍微有了一定的提升,虽然在乱序的数据上有良好的效果,但是时间复杂度仍然很大O(n^2)。是稳定的算法。
下面是代码的实现:

private static void Half(int[] array, int length) {        //p stands for the times of the sort        int left,right,mid,p;        for(p=1;p
temp){ right=mid-1; }else{ left=mid+1; } } for(int i=p-1;i>=left;i--){ array[i+1]=array[i]; } array[left]=temp; } }

对于希尔排序:

核心原理:
希尔排序核心仍然是基于插入方式的,以逐步减小“步长”,采用“分治”的思想对每一个子序列进行排序。最终实现对整个序列的排序。
特点:希尔排序是不稳定的排序算法,会导致数据原始相对位置的改变。如果以步长为2计算,其时间复杂度可达到O(n^2),若数据足够长,步长也足够大那么时间复杂度将接近与O(n),但是一般认为其为O(n^1.3)。
代码实现:

private static void Shell(int[] array, int length) {        // TODO Auto-generated method stub        int d=length/2;        while(d>=1){            for(int k=0;k
=k&&array[j]>temp){ array[j+d]=array[j]; j-=d; } array[j+d]=temp; } } d=d/2; } }

交换类排序算法


对于冒泡排序:

核心原理:
冒泡排序是我们接触比较早的一个排序算法,其原理就是对数据两两进行比较大小,并对符合要求的数据进行交换。循环n-1次,便可以对n 个数据实现排序。
特点:
时间复杂度O(n^2),由于数据发生交换时并没有发生原始位置的变化,所以冒泡排序算法是稳定的排序算法。
代码实现:

private static void Bubble(int[] array, int length) {        // TODO Auto-generated method stub        for(int i=0;i
array[j]){ int temp=array[j]; array[j]=array[j-1]; array[j-1]=temp; } } } }

对于冒泡排序,这里还有一个改进版的冒泡,是针对于特殊情况下的排序的处理,比如一个已经有序的序列如果再进行正常的冒泡的话,就会浪费时间,所以,如果一个序列已经是有序的,那么就应该跳出这个序列的冒泡,从而在一定程度上减少了时间的浪费。

代码实现:

private static void BubbleBetter(int[] array, int length) {        // TODO Auto-generated method stub        boolean flag=false;        for(int i=0;i
array[j]){ int temp=array[j]; array[j]=array[j-1]; array[j-1]=temp; flag=true; } } if(flag){ return; } } }

快速排序算法:

核心原理:
快速排序的原理是找到轴值pivot(这里有两种方式,从代码中可以清晰地看到,但最终结果都是一样的,那就是找到这个分割点,再递归的进行排序。
特征:
时间复杂度为O(nlogn,已2为底);
代码如下:

private static void Fast(int[] array, int left, int right) {        // TODO Auto-generated method stub        if (left < right) {            int p = Partition1(array, left, right);            Fast(array, left, p - 1);            Fast(array, p + 1, right);        }//      if (left < right) {
// int p = Partition2(array, left, right);// Fast(array, left, p - 1);// Fast(array, p + 1, right);// } } private static int Partition1(int[] array, int left, int right) { int pivot = array[left]; while (left < right) { while (left < right && array[right] >= pivot) { right--; } array[left] = array[right]; while (left < right && array[left] <= pivot) { left++; } array[right] = array[left]; } array[left] = pivot; return left; } private static int Partition2(int[] array, int start, int end) { int pivot = array[start]; int left = start, right = end; while (left <= right) { while (left <= right && array[left] <= pivot) { left++; } while (left <= right && array[right] >= pivot) { right--; } if (left < right) { Swap(array[right], array[left]); left++; right--; } } Swap(array[start], array[right]); return right; }

选择类排序算法


对于选择排序:

核心原理:
两轮循环,第一轮是选择的次数的记录,第二轮是目标查找。所谓目标查找,就是找到一个符合要求的值,记录其位置,然后在第一轮的循环中进行判断,将符合条件者进行交换,如此可实现排序的功能。
特征:
时间复杂度O(n^2),交换n-1次,比较了n^2次。是不稳定的排序算法。
代码:

private static void Select(int[] array, int length) {        // TODO Auto-generated method stub        for(int i=1;i

归并类排序算法


对于归并排序:

核心原理:
若一个序列只有一个元素,则它是有序的,归并排序不执行任何操作。否则归并排序将执行下面的递归步骤:
1)先把序列划分为长度基本相等的子序列
2)对每个子序列归并并排序
3)把排好序的子序列合并为最终的结果。
特征:
时间复杂度O(nlogn),是不依赖于数据原始顺序的不稳定的排序算法。
代码如下:

private static void MergeFunction(int[] array,int start, int end) {        // TODO Auto-generated method stub        if(start

总结:

排序算法多种多样,在不同的情况下选择合适的排序算法能让你事半功倍。

转载地址:http://yycxl.baihongyu.com/

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