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七大排序算法(冒泡 选择 插入 二分法排序 希尔 快速 合并 堆排序)的java实现

时间:2022-08-23 07:29:17

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七大排序算法(冒泡 选择 插入 二分法排序 希尔 快速 合并 堆排序)的java实现

冒泡排序

思路:就是每次将最大或最小的元素放到数组的最后,so easy!时间复杂度为(O(n^2))

public class BubbleSort {

public static void bubbleSort(int[] a) {

for (int j = 1; j < a.length; j++) {

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

if (a[i] > a[i + 1]) {

int temp = a[i];

a[i] = a[i + 1];

a[i + 1] = temp;

}

}

}

}

public static void main(String[] args) {

int a[] = { 5, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 23, 7, 2, 3, 0, 43, 23, 12, 4, 1, 15, 7,

3, 8, 31 };

bubbleSort(a);

for(int i = 0; i < a.length; i++){

System.out.print(a[i]+" ");

}

}

}

选择排序

思路:类似于冒泡,每次将后面最小的元素放在前面。时间复杂度为((O(n^2)))

public class SelectSort {

public static void selectSort(int[] a) {

int min;

for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {

min = i;

for (int j = min + 1; j < a.length; j++) {

if (a[min] > a[j]) {

int temp = a[min];

a[min] = a[j];

a[j] = temp;

}

}

}

}

public static void main(String[] args) {

int a[] = { 5, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 23, 7,

2, 3, 0, 43, 23, 12, 4, 1, 15, 7, 3, 8, 31 };

selectSort(a);

for (int i = 0; i < a.length; i++) {

System.out.print(a[i] + " ");

}

}

}

插入排序

思路:从第二个元素开始,和之前的已排好序的字数组的元素比较,找到合适的位置,然后后面的元素向后移动一位,再将该元素插入到前面合适的位置。时间复杂度为(O(n^2))

public class InsertSort {

public static void insertSort(int[] a) {

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

int key = a[i];

int j = i - 1;

while (j >= 0 && a[j] > key) {

a[j+1] = a[j];

j--;

}

a[j+1] = key;

}

}

public static void main(String[] args) {

int a[] = { 5, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 23, 7,

2, 3, 0, 43, 23, 12, 4, 1, 15, 7, 3, 8, 31 };

insertSort(a);

for (int i = 0; i < a.length; i++) {

System.out.print(a[i] + " ");

}

}

}

二分法排序

思路:插入排序的多此一举,居然先用二分法查找插入位置(多此一举),然后再所有插入位置(二分法查出来的)后面的元素全部后移,太蛋疼了,插入法直接边找边后移多容易啊,这个事蛋疼的做法,下午想了一下做出来。(14、08、3)

package sort;

public class BinarySort {

public static int binarySerch(int[] arr, int start, int end, int value) {

int mid = -1;

while (start <= end) {

mid = (start + end) / 2;

if (arr[mid] < value)

start = mid + 1;

else if (arr[mid] > value)

end = mid - 1;

else

break;

}

if (arr[mid] < value)

return mid + 1;

else if (value < arr[mid])

return mid;

return mid + 1;

}

public static void binarySort(int[] arr, int start, int end) {

for (int i = start + 1; i <= end; i++) {

int value = arr[i];

int insertLoc = binarySerch(arr, start, i - 1, value) ;

for (int j = i; j > insertLoc; j--) {

arr[j] = arr[j - 1];

}

arr[insertLoc] = value;

}

}

public static void main(String[] args) {

int[] arr = { 3, 5, 0, 8, 7, 9, 1, 2, 6, 4 };

binarySort(arr, 0, arr.length - 1);

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {

System.out.print(arr[i] + " ");

}

}

}

希尔排序

思路:类似于插入排序,只是每次所取的步长为(数组的长度 / 2 / i)。时间复杂度为(n*log n)。

public class ShellSort {

public static void shellSort(int[] a) {

for (int gap = a.length / 2; gap > 0; gap /= 2)

for (int i = gap; i < a.length; i++) {

int key = a[i];

int j = i - gap;

while (j >= 0 && a[j] > key) {

a[j + gap] = a[j];

j -= gap;

}

a[j + gap] = key;

}

}

public static void main(String[] args) {

int a[] = { 5, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 23, 7,

2, 3, 0, 43, 23, 12, 4, 1, 15, 7, 3, 8, 31 };

shellSort(a);

for (int i = 0; i < a.length; i++) {

System.out.print(a[i] + " ");

}

}

}

快速排序

思路:关键在于求出partition函数。我给出了两种方法:1、从前到后。2、从前到中间,从后到中间。时间复杂度为(n * log n)最坏情况为

OK!show your my codes!

public class QuickSort {

/*public static int partition(int[] a, int p, int r) {

int x = a[r];

int i = p - 1;

for (int j = p; j < r; j++) {

if (a[j] <= x) {//如果a[j]<x就将后面a[i]后面a[i+1](值大于x)与a[j](值<a[j])进行交换

i++;

int temp = a[i];

a[i] = a[j];

a[j] = temp;

}

}

i++;

int temp = a[i];

a[i] = a[r];

a[r] = temp;

return i;

}*/

public static int partition(int a[], int p, int r) {

int x = a[p];

int i = p;

int j = r ;

while (i < j) {

while (a[j] >= x && i<j)

j--;

a[i] = a[j];//把小于X的那个数拿到前面的a【i】中

while (a[i] <= x && i<j)

i++;

a[j] = a[i];//把大于X的那个数拿到后面的a【j】中

}

a[j] = x;//将X拿到分割处

return j;

}

public static void quickSort(int[] a, int p, int r) {

if (p < r) {

int q = partition(a, p, r);

quickSort(a, p, q-1);

quickSort(a, q + 1, r);

}

}

public static void main(String[] args) {

int a[] = { 5, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 23, 7, 2, 3, 0, 43, 23, 12, 4, 1, 15, 7,

3, 8, 31 };

quickSort(a, 0, a.length-1);

for (int i = 0; i < a.length; i++) {

System.out.print(a[i] + " ");

}

}

}

合并排序

思路:用分治的思想,将数组分至最小,再合并即可,不懂自己google吧!时间复杂度为(n * log n )是一个稳定的排序算法。

public class MergeSort {

public static void merge(int A[], int p, int q, int r) {

int[] L = new int[q - p + 1];

int[] R = new int[r - q];

for (int i = p, j = 0; i <= q; i++, j++) {

L[j] = A[i];

}

for (int i = q + 1, j = 0; i <= r; i++, j++) {

R[j] = A[i];

}

int pos = p;

int i = 0, j = 0;

for (; i < L.length && j < R.length;) {

if (L[i] <= R[j]) {

A[pos++] = L[i++];

} else {

A[pos++] = R[j++];

}

}

if (i < L.length) {

for (; i < L.length;)

A[pos++] = L[i++];

} else if (j < R.length) {

for (; j < R.length;)

A[pos++] = R[j++];

}

}

public static void mergeSort(int[] A, int p, int r) {

if (p < r) {

int q = (p + r) / 2;

mergeSort(A, p, q);

mergeSort(A, q + 1, r);

merge(A, p, q, r);

}

}

public static void main(String[] args) {

int A[] = { 5, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 2, 45, 7, 2, 4, 23, 7, 2, 3, 0, 43, 23, 12, 4, 1, 15, 7,

3, 8, 31 };

mergeSort(A, 0, A.length - 1);

for (int i = 0; i < A.length; i++) {

System.out.print(A[i] + " ");

}

}

}

堆排序

思路:建立一个堆,大顶堆或者小顶堆都可以。每次将堆顶元素放到数组最后,然后堆的规模减小一个,再维持第一个元素的大顶堆性质。时间复杂度为(n * log n)。

public class HeapSort {

//求双亲位置

static int parent(int i) {

return i / 2;

}

//求左孩子位置

static int left(int i) {

return 2 * i;

}

//求右孩子位置

static int right(int i) {

return 2 * i + 1;

}

//维持大顶堆的性质

static void maxHelpify(int[] A, int i) {

int l = left(i);

int r = right(i);

int largest = 0;

if (l <= A[0] && A[l] > A[i])

largest = l;

else

largest = i;

if (r <= A[0] && A[r] > A[largest])

largest = r;

if (largest != i) {

int temp = A[largest];

A[largest] = A[i];

A[i] = temp;

maxHelpify(A, largest);

}

}

//建立大顶堆

static void buildMaxHeap(int[] A){

for(int i=(A.length-1)/2; i>0; i--){

maxHelpify(A, i);

}

}

//堆排序

public static void heapSort(int[] A){

buildMaxHeap(A);//建立大顶堆

//每次把堆顶的数放到数组最后,然后把堆的大小减1,再次维持第一个数的大顶堆性质

for(int i = A.length - 1; i>=2; i--){

int temp = A[1];

A[1] = A[i];

A[i] = temp;

A[0]--;

maxHelpify(A, 1);

}

}

public static void main(String[] args) {

int A[] = new int[3];

A[0] = A.length-1;//a[0]存放堆的大小

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

A[i] = (int) (Math.random()*10);

}

heapSort(A);

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

System.out.print(A[i] + " ");

}

}

}

其他:还有一种计数排序。

比较简单:就是将数组下标作为元素的value,特殊情况下使用。如排序N个人的年龄就可以用计数排序。将年龄看作数组的下标,定义一个大小为100的数组,将年龄与之比较,如果年龄==下标就将,该下标的value+1.时间复杂度为(N)。

七大排序算法(冒泡 选择 插入 二分法排序 希尔 快速 合并 堆排序)的java实现(14/8/3更新加入二分排序)

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