java排序算法大全(共16页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 java排序算法大全为了便于管理，先引入个基础类：packagealgorithms;publicabstractclassSorterEextendsComparablepublicabstractvoidsort(Earray,intfrom,intlen);publicfinalvoidsort(Earray)sort(array,0,array.length); protectedfinalvoidswap(Earray,intfrom,intto) Etmp=arrayfrom;arrayfrom=arrayto;arrayto=tmp; 一 插入排序该算

2、法在数据规模小的时候十分高效，该算法每次插入第K+1到前K个有序数组中一个合适位置，K从0开始到N-1,从而完成排序：packagealgorithms;/*authoryovn*/publicclassInsertSorterEextendsComparableextendsSorterpublicvoidsort(Earray,intfrom,intlen)Etmp=null;for(inti=from+1;ifrom;j-)if(pareTo(arrayj-1)0)arrayj=arrayj-1;elsebreak;arrayj=tmp;二 冒泡排序这可能是最简单的排序算法了，算法思想是

3、每次从数组末端开始比较相邻两元素，把第i小的冒泡到数组的第i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。（当然也可以从数组开始端开始比较相邻两元素，把第i大的冒泡到数组的第N-i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。)packagealgorithms;/*authoryovn*/publicclassBubbleSorterEextendsComparableextendsSorterprivatestaticbooleanDWON=true;publicfinalvoidbubble_down(Earray,intfrom,intlen)for(inti=from;ii;j-)if(pare

4、To(arrayj-1)=from;i-)for(intj=from;j0)swap(array,j,j+1);Overridepublicvoidsort(Earray,intfrom,intlen)if(DWON)bubble_down(array,from,len);elsebubble_up(array,from,len);三，选择排序选择排序相对于冒泡来说，它不是每次发现逆序都交换，而是在找到全局第i小的时候记下该元素位置，最后跟第i个元素交换，从而保证数组最终的有序。相对与插入排序来说，选择排序每次选出的都是全局第i小的，不会调整前i个元素了。packagealgorithms;/

5、*authoryovn*/publicclassSelectSorterEextendsComparableextendsSorter/*(non-Javadoc)*seealgorithms.Sorter#sort(E,int,int)*/Overridepublicvoidsort(Earray,intfrom,intlen)for(inti=0;ilen;i+)intsmallest=i;intj=i+from;for(;jfrom+len;j+)if(pareTo(arraysmallest)0)smallest=j;swap(array,i,smallest); 四 Shell排序S

6、hell排序可以理解为插入排序的变种，它充分利用了插入排序的两个特点：1）当数据规模小的时候非常高效2）当给定数据已经有序时的时间代价为O(N)所以，Shell排序每次把数据分成若个小块，来使用插入排序，而且之后在这若个小块排好序的情况下把它们合成大一点的小块，继续使用插入排序，不停的合并小块，知道最后成一个块，并使用插入排序。这里每次分成若干小块是通过“增量” 来控制的，开始时增量交大，接近N/2,从而使得分割出来接近N/2个小块，逐渐的减小“增量“最终到减小到1。一直较好的增量序列是2k-1,2(k-1)-1,.7,3,1,这样可使Shell排序时间复杂度达到O(N1.5)所以我在实现Sh

7、ell排序的时候采用该增量序列packagealgorithms;/*authoryovn*/publicclassShellSorterEextendsComparableextendsSorter/*(non-Javadoc)*Ourdeltavaluechoose2k-1,2(k-1)-1,.7,3,1.*complexityisO(n1.5)*seealgorithms.Sorter#sort(E,int,int)*/Overridepublicvoidsort(Earray,intfrom,intlen)/1.calculatethefirstdeltavalue;intvalue=

8、1;while(value+1)*2=1;delta=(delta+1)/2-1)for(inti=0;idelta;i+)modify_insert_sort(array,from+i,len-i,delta);privatefinalvoidmodify_insert_sort(Earray,intfrom,intlen,intdelta)if(len=1)return;Etmp=null;for(inti=from+delta;ifrom;j-=delta)if(pareTo(arrayj-delta)0)arrayj=arrayj-delta;elsebreak;arrayj=tmp;

9、五 快速排序快速排序是目前使用可能最广泛的排序算法了。一般分如下步骤：1）选择一个枢纽元素（有很对选法，我的实现里采用去中间元素的简单方法）2）使用该枢纽元素分割数组，使得比该元素小的元素在它的左边，比它大的在右边。并把枢纽元素放在合适的位置。3）根据枢纽元素最后确定的位置，把数组分成三部分，左边的，右边的，枢纽元素自己，对左边的，右边的分别递归调用快速排序算法即可。快速排序的核心在于分割算法，也可以说是最有技巧的部分。packagealgorithms;/*authoryovn*/publicclassQuickSorterEextendsComparableextendsSorter/*(

10、non-Javadoc)*seealgorithms.Sorter#sort(E,int,int)*/Overridepublicvoidsort(Earray,intfrom,intlen)q_sort(array,from,from+len-1);privatefinalvoidq_sort(Earray,intfrom,intto)if(to-from1)return;intpivot=selectPivot(array,from,to);pivot=partion(array,from,to,pivot);q_sort(array,from,pivot-1);q_sort(array,

11、pivot+1,to);privateintpartion(Earray,intfrom,intto,intpivot)Etmp=arraypivot;arraypivot=arrayto;/nowtospositionisavailablewhile(from!=to)while(fromto&pareTo(tmp)=0)from+;if(fromto)arrayto=arrayfrom;/nowfromspositionisavailableto-;while(from=0)to-;if(fromto)arrayfrom=arrayto;/nowtospositionisavailable

12、nowfrom+;arrayfrom=tmp;returnfrom;privateintselectPivot(Earray,intfrom,intto)return(from+to)/2;六 归并排序算法思想是每次把待排序列分成两部分，分别对这两部分递归地用归并排序，完成后把这两个子部分合并成一个序列。归并排序借助一个全局性临时数组来方便对子序列的归并，该算法核心在于归并。packagealgorithms;importjava.lang.reflect.Array;/*authoryovn*/publicclassMergeSorterEextendsComparableextendsSo

13、rter/*(non-Javadoc)*seealgorithms.Sorter#sort(E,int,int)*/SuppressWarnings(unchecked)Overridepublicvoidsort(Earray,intfrom,intlen)if(len=1)return;Etemporary=(E)Array.newInstance(array0.getClass(),len);merge_sort(array,from,from+len-1,temporary);privatefinalvoidmerge_sort(Earray,intfrom,intto,Etempor

14、ary)if(to=from)return;intmiddle=(from+to)/2;merge_sort(array,from,middle,temporary);merge_sort(array,middle+1,to,temporary);merge(array,from,to,middle,temporary);privatefinalvoidmerge(Earray,intfrom,intto,intmiddle,Etemporary)intk=0,leftIndex=0,rightIndex=to-from;System.arraycopy(array,from,temporar

15、y,0,middle-from+1);for(inti=0;ito-middle;i+)temporaryto-from-i=arraymiddle+i+1;while(kto-from+1)if(temporaryleftIpareTo(temporaryrightIndex)0)arrayk+from=temporaryleftIndex+;elsearrayk+from=temporaryrightIndex-;k+;七 堆排序堆是一种完全二叉树，一般使用数组来实现。堆主要有两种核心操作，1）从指定节点向上调整(shiftUp)2）从指定节点向下调整(shiftDown)建堆，以及删除堆

16、定节点使用shiftDwon,而在插入节点时一般结合两种操作一起使用。堆排序借助最大值堆来实现，第i次从堆顶移除最大值放到数组的倒数第i个位置，然后shiftDown到倒数第i+1个位置,一共执行N此调整，即完成排序。显然，堆排序也是一种选择性的排序，每次选择第i大的元素。packagealgorithms;/*authoryovn*/publicclassHeapSorterEextendsComparableextendsSorter/*(non-Javadoc)*seealgorithms.Sorter#sort(E,int,int)*/Overridepublicvoidsort(Ea

17、rray,intfrom,intlen)build_heap(array,from,len);for(inti=0;i=0;i-)shift_down(array,from,len,i);privatefinalvoidshift_down(Earray,intfrom,intlen,intpos)Etmp=arrayfrom+pos;intindex=pos*2+1;/useleftchildwhile(indexlen)/untilnochildif(index+1len&arrayfrom+pareTo(arrayfrom+index+1)0)/rightchildisbiggerind

18、ex+=1;/switchtorightchildif(pareTo(arrayfrom+index)0)arrayfrom+pos=arrayfrom+index;pos=index;index=pos*2+1;elsebreak;arrayfrom+pos=tmp; 八 桶式排序桶式排序不再是基于比较的了，它和基数排序同属于分配类的排序，这类排序的特点是事先要知道待排序列的一些特征。桶式排序事先要知道待排序列在一个范围内，而且这个范围应该不是很大的。比如知道待排序列在0,M）内，那么可以分配M个桶，第I个桶记录I的出现情况，最后根据每个桶收到的位置信息把数据输出成有序的形式。这里我们用两个

19、临时性数组，一个用于记录位置信息，一个用于方便输出数据成有序方式，另外我们假设数据落在0到MAX,如果所给数据不是从0开始，你可以把每个数减去最小的数。packagealgorithms;/*authoryovn*/publicclassBucketSorterpublicvoidsort(intkeys,intfrom,intlen,intmax)inttemp=newintlen;intcount=newintmax;for(inti=0;ilen;i+)countkeysfrom+i+;/calculatepositioninfofor(inti=1;i=0;k-)/from the e

20、nding to beginning can keep the stabilitykeys-counttempk=tempk;/position+1=count/*paramargs*/publicstaticvoidmain(Stringargs)inta=1,4,8,3,2,9,5,0,7,6,9,10,9,13,14,15,11,12,17,16;BucketSortersorter=newBucketSorter();sorter.sort(a,0,a.length,20);/actuallyis18,but20willalsoworkfor(inti=0;ia.length;i+)S

21、ystem.out.print(ai+,);九 基数排序基数排序可以说是扩展了的桶式排序，比如当待排序列在一个很大的范围内，比如0到内，那么用桶式排序是很浪费空间的。而基数排序把每个排序码拆成由d个排序码，比如任何一个6位数（不满六位前面补0）拆成6个排序码，分别是个位的，十位的，百位的。排序时，分6次完成，每次按第i个排序码来排。一般有两种方式:1) 高位优先(MSD)： 从高位到低位依次对序列排序2）低位优先(LSD)： 从低位到高位依次对序列排序计算机一般采用低位优先法（人类一般使用高位优先），但是采用低位优先时要确保排序算法的稳定性。基数排序借助桶式排序，每次按第N位排序时，采用桶式排

22、序。对于如何安排每次落入同一个桶中的数据有两种安排方法：1）顺序存储：每次使用桶式排序，放入r个桶中，相同时增加计数。2）链式存储：每个桶通过一个静态队列来跟踪。packagealgorithms;importjava.util.Arrays;/*authoryovn*/publicclassRadixSorterpublicstaticbooleanUSE_LINK=true;/*paramkeys*paramfrom*paramlen*paramradixkeysradix*paramdhowmanysubkeysshouldonekeydivideto*/publicvoidsort(i

23、ntkeys,intfrom,intlen,intradix,intd)if(USE_LINK)link_radix_sort(keys,from,len,radix,d);elsearray_radix_sort(keys,from,len,radix,d);privatefinalvoidarray_radix_sort(intkeys,intfrom,intlen,intradix,intd)inttemporary=newintlen;intcount=newintradix;intR=1;for(inti=0;id;i+)System.arraycopy(keys,from,temp

24、orary,0,len);Arrays.fill(count,0);for(intk=0;klen;k+)intsubkey=(temporaryk/R)%radix;countsubkey+;for(intj=1;j=0;m-)intsubkey=(temporarym/R)%radix;-countsubkey;keysfrom+countsubkey=temporarym;R*=radix;privatestaticclassLinkQueueinthead=-1;inttail=-1;privatefinalvoidlink_radix_sort(intkeys,intfrom,int

25、len,intradix,intd)intnexts=newintlen;LinkQueuequeues=newLinkQueueradix;for(inti=0;iradix;i+)queuesi=newLinkQueue();for(inti=0;ilen-1;i+)nextsi=i+1;nextslen-1=-1;intfirst=0;for(inti=0;id;i+)link_radix_sort_distribute(keys,from,len,radix,i,nexts,queues,first);first=link_radix_sort_collect(keys,from,le

26、n,radix,i,nexts,queues);inttmps=newintlen;intk=0;while(first!=-1)tmpsk+=keysfrom+first;first=nextsfirst;System.arraycopy(tmps,0,keys,from,len);privatefinalvoidlink_radix_sort_distribute(intkeys,intfrom,intlen,intradix,intd,intnexts,LinkQueuequeues,intfirst)for(inti=0;iradix;i+)queuesi.head=queuesi.t

27、ail=-1;while(first!=-1)intval=keysfrom+first;for(intj=0;jd;j+)val/=radix;val=val%radix;if(queuesval.head=-1)queuesval.head=first;elsenextsqueuesval.tail=first;queuesval.tail=first;first=nextsfirst;privateintlink_radix_sort_collect(intkeys,intfrom,intlen,intradix,intd,intnexts,LinkQueuequeues)intfirst=