排序算法小彙總

排序算法的介紹

排序也稱排序算法 (Sort Algorithm),排序是將一 組數據,依指定的順序進行排列 的過程。git

排序的分類

  • 內部排序:指將須要處理的全部數據都加載到內部存儲器中進行。
  • 外部排序法:數據量過大,沒法所有加載到內存中,須要藉助外部存儲進行 排序。

冒號排序

冒泡排序(BubbleSorting)的基本思想是:經過對待排序序列從前向後(從下標較小的元素開始),依次比較相鄰元素的值,若發現逆序則交換,使值較大的元素逐漸從前移向後部,就象水底下的氣泡同樣逐漸 向上冒。算法

圖解:shell

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代碼示例:數組

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 2, 4, 1, 7, 5, 6};
        bubbleSort(arr);
    }

    /**
     * 時間複雜度O(n^2)
     *
     * @param arr
     */
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        boolean flag = false;
        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]) {
                    flag = true;
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                }
            }
            if (!flag) {
                break;
            } else {
                // 重置flag, 進行下次判斷
                flag = false;
            }
//            System.out.println("第" + (i + 1) + "次排序後的結果: ");
//            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
}
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選擇排序

選擇排序(selectsorting)也是一種簡單的排序方法。 它的基本思想 是:第一次從arr[0]->arr[n-1]中選取最小值,與arr[0]交換,第二次從arr[1]->arr[n1]中選取最小值,與arr[1]交換,第三次從arr[2]->arr[n-1]中選取最小值,與arr[2]交換,…,第i次從arr[i-1]->arr[n-1]中選取最小值,與arr[i-1]交換,…,第n-1次從arr[n-2]->arr[n-1]中選取最小值,與arr[n-2]交換,總共經過n-1次,獲得一個按排序碼從小到大排列的有序序列。bash

圖解:dom

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代碼示例:ide

public class SelectSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {101, 34, 119, 1, 64, 412, 10};
        selectSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void selectSort(int[] arr) {
        for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
            // 假如最小值就是下標爲0的元素
            int minIndex = j;
            int min = arr[j];
            for (int i = j + 1; i < arr.length; i++) {
                if (min > arr[i]) { // 說明假定的最小值,並非最小的
                    // 重置最小值
                    min = arr[i];
                    minIndex = i;
                }
            }
            // 將最小值,放在arr[0],即交換
            if (minIndex != j) {
                arr[minIndex] = arr[j];
                arr[j] = min;
            }
//            System.out.println("第" + (j + 1) + "輪後: ");
//            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
}

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插入排序

插入排序(InsertionSorting)的基本思想是:把n個待排序的元素當作爲一個有序表和一個無序表,開始時有序表中只包含一個元素,無序表中包含有n-1個元素,排序過程當中每次從無序表中取出第一個元素,把它排序碼依次與有序表元素的排序碼進行比較,將它插入到有序表中的適當位置,使之成爲新的有序表。測試

圖解:ui

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代碼示例:spa

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {101, 34, 119, 1, -1, 89};
        insertSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void insertSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int insertVal = arr[i]; // 要插入的數
            int insertIndex = i - 1; // 要插入數的位置,即arr[1]的前面這個數的下標
        /*
        給insertVal 找到插入的位置
        說明:
            1.insertIndex >= 0 保證在給insertVal找插入位置時,不越界
            2.insertVal < arr[insertIndex] 說明待插入的數,尚未找到插入位置
            3.將arr[insertIndex] 後移
         */
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
                arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
                insertIndex--;
            }
            // 當退出循環時,說明插入的位置找到, 就是: insertIndex + 1 的位置
            // 判斷是否須要賦值
            if (insertIndex + 1 != i) {
                arr[insertIndex + 1] = insertVal;
            }

//            System.out.println("第" + i + "輪插入後: ");
//            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }

}
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希爾排序

希爾排序也是一種插入排序,它是簡單插入排序通過改進以後的一個更高效的版本,也稱爲縮小增量排序。

希爾排序是把記錄按下標的必定增量分組,對每組使用直接插入排序算法排序;隨着增量逐漸減小,每組包含的關鍵詞愈來愈多,當增量減至1 時,整個文件恰被分紅一組,算法便終止

圖解:

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代碼示例:

public class ShellSort {
    public static int temp = 2;
    public static int temp1 = 5;
    public static int temp2 = 2;
    public static int temp3 = 1;

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};
//        shellSort1(arr);
        shellSort2(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * shellSort1,對有序序列在插入時採用交換法,效率不是很高
     *
     * @param arr
     */
    public static void shellSort1(int[] arr) {
        int count = 0;
        for (int gap = arr.length / temp; gap > 0; gap /= temp) {
            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
                // 遍歷各組中全部的元素(共gap組),步長gap
                for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
                    // 若是當前元素大於加上步長後的那個元素,說明交換
                    if (arr[j] > arr[j + gap]) {
                        arr[j] = arr[j] ^ arr[j + gap];
                        arr[j + gap] = arr[j] ^ arr[j + gap];
                        arr[j] = arr[j] ^ arr[j + gap];
                    }
                }
            }
//            System.out.printf("希爾排序交換法,第%d輪: \n", ++count);
//            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }

    /**
     * shellSort2,對有序序列在插入時採用移位法,效率更高
     *
     * @param arr
     */
    public static void shellSort2(int[] arr) {
        int count = 0;
        for (int gap = arr.length / temp; gap > 0; gap /= temp) {
            // 從第gap個元素,逐個對其所在的組進行直接插入排序
            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
                // 待插入的位置的下標
                int j = i;
                // 記錄要插入的值
                int temp = arr[i];
                if (arr[j] < arr[j - gap]) {
                    while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) {
                        // 移動
                        arr[j] = arr[j - gap];
                        j -= gap;
                    }
                    // 當退出while循環後,就給temp找到了插入的位置
                    arr[j] = temp;
                }
            }
//            System.out.printf("希爾排序移位法,第%d輪: \n", ++count);
//            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }

    public static void shellSort3(int[] arr) {

//        逐步推導分析思路:
//        希爾排序的第一輪排序:
//        由於第一輪排序, 是將10個數據分紅了5組
        for (int i = 5; i < arr.length; i++) {
            // 遍歷各組中全部的元素(共5組,每組有兩個元素),步長5
            for (int j = i - temp1; j >= 0; j -= temp1) {
                // 若是當前元素大於加上步長後的那個元素,說明交換
                if (arr[j] > arr[j + 5]) {
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 5];
                    arr[j + 5] = arr[j] ^ arr[j + 5];
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 5];
                }
            }
        }
        System.out.println("希爾排序1輪後: ");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

//        思路:
//        希爾排序的第二輪排序:
//        由於第二輪排序, 是在第一輪的基礎上, 將數據分紅了5 / 2 = 2 組

        for (int i = 2; i < arr.length; i++) {
            // 遍歷各組中全部的元素(共5組,每組有兩個元素),步長5
            for (int j = i - temp2; j >= 0; j -= temp2) {
                // 若是當前元素大於加上步長後的那個元素,說明交換
                if (arr[j] > arr[j + 2]) {
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 2];
                    arr[j + 2] = arr[j] ^ arr[j + 2];
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 2];
                }
            }
        }
        System.out.println("希爾排序2輪後: ");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

//        思路:
//        希爾排序的第三輪排序:
//        由於第三輪排序, 是在第二輪的基礎上, 將數據分紅了2 / 2 = 1 組

        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            // 遍歷各組中全部的元素(共5組,每組有兩個元素),步長5
            for (int j = i - temp3; j >= 0; j -= temp3) {
                // 若是當前元素大於加上步長後的那個元素,說明交換
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                }
            }
        }
        System.out.println("希爾排序3輪後: ");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }
}
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快速排序

快速排序(Quicksort)是對冒泡排序的一種改進。基本思想是:經過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的全部數 據都比另一部分的全部數據都要小,而後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程能夠遞歸進行,以此達到整個數據變成有序序列。

圖解:

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代碼示例:

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {-9, 78, 0, 23, -567, 70};
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * 快速排序
     *
     * @param arr   數組
     * @param left  左下標
     * @param right 右下標
     */
    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        // 左下標
        int l = left;
        // 右下標
        int r = right;
        // 中軸
        int pivot = arr[(left + right) / 2];

        // while循環的目的是讓比pivot值小的放到左邊,比pivot大的值放到右邊
        while (l < r) {
            // 在pivot左邊一直找,找到大於等於pivot值,才退出
            while (arr[l] < pivot) {
                l += 1;
            }
            // 在pivot右邊一直找,找到小於等於pivot值,才退出
            while (arr[r] > pivot) {
                r -= 1;
            }
            /*
             若是 l >= r 說明pivot的左右倆的值,已經按照左邊所有是小於等於pivot的值,
             右邊全是是大於等於pivot的值
            */
            if (l >= r) {
                break;
            }
            // 交換
            arr[l] = arr[l] ^ arr[r];
            arr[r] = arr[l] ^ arr[r];
            arr[l] = arr[l] ^ arr[r];

            // 若是交換完後,發現這個 arr[l] == pivot 值 相等 r--,前移
            if (arr[l] == pivot) {
                r -= 1;
            }
            // 若是交換完後,發現這個 arr[r] == pivot 值 相等 l--,後移
            if (arr[r] == pivot) {
                l += 1;
            }
        }
        // 若是 l == r, 必須 l++, r--, 不然會出現棧溢出
        if (l == r) {
            l += 1;
            r -= 1;
        }
        // 向左遞歸
        if (left < r) {
            quickSort(arr, left, r);
        }
        // 向右遞歸
        if (right > l) {
            quickSort(arr, l, right);
        }
    }

}
複製代碼

歸併排序

歸併排序介紹: 歸併排序(MERGE-SORT)是利用歸併的思想實現的排序方法,該算法採用經典的分治(divide-and-conquer)策略(分治法將問題分(divide)成一些小的問題而後遞歸求解,而治(conquer)的階段則將分的階段獲得的各答案"修補"在一塊兒,即分而治之)。

歸併排序思想示意圖:

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說明: 能夠看到這種結構很像一棵徹底二叉樹,本文的歸併排序咱們採用遞歸去實現(也可採用迭代的方式去實現)。 分階段能夠理解爲就是遞歸拆 分子序列的過程。

治階段,咱們須要將兩個已經有序的子序列合併成一個有序序列,好比上圖中的 最後一次合併,要將[4,5,7,8]和[1,2,3,6]。

治階段示意圖:

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基數排序

基數排序(桶排序)介紹:

  • 基數排序(RadixSort)屬於「分配式排序」(DistributionSort),又稱「桶子法」(BucketSort)或BinSort,顧名思義,它是經過鍵值的各個位的值,將要排序的元素分配至某些「桶」中,達到排序的做用。
  • 基數排序法是屬於穩定性的排序,基數排序法的是效率高的穩定性排序法。
  • 基數排序(Radix Sort)是桶排序的擴展

基數排序基本思想:

將全部待比較數值統一爲一樣的數位長度,數位較短的數前面補零。而後, 從最低位開始,依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完 成之後, 數列就變成一個有序序列。

基數排序的說明:

  • 基數排序是對傳統桶排序的擴展,速度很快.
  • 基數排序是經典的空間換時間的方式,佔用內存很大,當對海量數據排序時,容易形成 OutOfMemoryError 。
  • 基數排序是穩定的。[注:假定在待排序的記錄序列中,存在多個具備相同的關鍵字的記錄,若通過排序,這些記錄的相對次序保持不變,即在原序列中,r[i]=r[j],且r[i]在r[j]以前,而在排序後的序列中,r[i]仍在r[j]以前,則稱這種排序算法是穩定的;不然稱爲不穩定的]
  • 有負數的數組,咱們不用基數排序來進行排序, 若是要支持負數,參考: code.i-harness.com/zh-CN/q/e98…

基數排序圖文說明:

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代碼示例:

public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {53, 3, 542, 748, 14, 214};
        radixSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void radixSort(int[] arr) {
        // 定義一個二維數組,表示10個桶,每一個桶就是一個一維數組
        /*
            說明:
            1.二維數組包含10個一維數組
            2.爲了防止在放入數的時候,數據溢出,則每一個一維數組(桶),大小定爲arr.length  空間換時間
         */
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        // 爲了記錄每一個桶中,實際存放了多少個數據,定義一個一維數組,來記錄各個桶每次放入的數據個數
        // 好比: bucketElementCounts[0],記錄的就是bucket[0]桶的放入數據的個數
        int[] bucketElementCounts = new int[10];

        // 1.獲得數組中最大的數的位數,假設第一數就是最大數
        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }

        // 獲得最大數是幾位數
        int maxLength = (max + "").length();

        for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            // 針對每一個元素的對應位進行排序處理,第一次是個位,第二次是十位,第三次是百位
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                // 取出每一個元素的對應位的值
                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                // 放入到對應的桶中
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;
            }
            // 按照這個桶的順序(一維數組的下標依次取出數據,放入原來的數組)
            int index = 0;
            // 遍歷每一桶,並將桶中的數據,放入到原數組
            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
                // 若是桶中有數據,才放入到原數組
                if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                    // 循環該桶,即第k個桶(即第k個一維數組),放入
                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                        // 取出元素放入arr
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                // 第i+1輪處理後,須要將每一個bucketElementCounts[k] = 0
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
//            System.out.println("第" + (i + 1) + "輪,對個位的排序處理: ");
//            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }

    /**
     * 拆解步驟推導
     *
     * @param arr
     */
    public static void radixSort2(int[] arr) {
        // 定義一個二維數組,表示10個桶,每一個桶就是一個一維數組
        /*
            說明:
            1.二維數組包含10個一維數組
            2.爲了防止在放入數的時候,數據溢出,則每一個一維數組(桶),大小定爲arr.length  空間換時間
         */
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        // 爲了記錄每一個桶中,實際存放了多少個數據,定義一個一維數組,來記錄各個桶每次放入的數據個數
        // 好比: bucketElementCounts[0],記錄的就是bucket[0]桶的放入數據的個數
        int[] bucketElementCounts = new int[10];
        // 第一輪(針對每一個元素的個位進行排序處理)
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            // 取出每一個元素的個位的值
            int digitOfElement = arr[j] % 10;
            // 放入到對應的桶中
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        // 按照這個桶的順序(一維數組的下標依次取出數據,放入原來的數組)
        int index = 0;
        // 遍歷每一桶,並將桶中的數據,放入到原數組
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
            // 若是桶中有數據,才放入到原數組
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                // 循環該桶,即第k個桶(即第k個一維數組),放入
                for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                    // 取出元素放入arr
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            // 第一輪處理後,須要將每一個bucketElementCounts[k] = 0
            bucketElementCounts[k] = 0;
        }
        System.out.println("第一輪,對個位的排序處理: ");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        // =================================================

        // 第二輪(針對每一個元素的個位進行排序處理)
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            // 取出每一個元素的十位的值
            // 748 / 10 => 74 % 10 = 4
            int digitOfElement = arr[j] / 10 % 10;
            // 放入到對應的桶中
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        // 按照這個桶的順序(一維數組的下標依次取出數據,放入原來的數組)
        index = 0;
        // 遍歷每一桶,並將桶中的數據,放入到原數組
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
            // 若是桶中有數據,才放入到原數組
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                // 循環該桶,即第k個桶(即第k個一維數組),放入
                for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                    // 取出元素放入arr
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            // 第二輪處理後,須要將每一個bucketElementCounts[k] = 0
            bucketElementCounts[k] = 0;
        }
        System.out.println("第二輪,對個位的排序處理: ");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        // =================================================

        // 第三輪(針對每一個元素的個位進行排序處理)
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            // 取出每一個元素的百位的值
            // 748 / 100 => 7 % 10 = 7
            int digitOfElement = arr[j] / 100 % 10;
            // 放入到對應的桶中
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        // 按照這個桶的順序(一維數組的下標依次取出數據,放入原來的數組)
        index = 0;
        // 遍歷每一桶,並將桶中的數據,放入到原數組
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
            // 若是桶中有數據,才放入到原數組
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                // 循環該桶,即第k個桶(即第k個一維數組),放入
                for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                    // 取出元素放入arr
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            // 第三輪處理後,須要將每一個bucketElementCounts[k] = 0
            bucketElementCounts[k] = 0;
        }
        System.out.println("第三輪,對個位的排序處理: ");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}
複製代碼

經常使用排序算法總結和對比

image

相關術語解釋:

  • 穩定:若是a本來在b前面,而a=b,排序以後a仍然在b的前面;
  • 不穩定:若是a本來在b的前面,而a=b,排序以後a可能會出如今b的後面;
  • 內排序:全部排序操做都在內存中完成;
  • 外排序:因爲數據太大,所以把數據放在磁盤中,而排序經過磁盤和內存的數據傳輸才能進行;
  • 時間複雜度: 一個算法執行所耗費的時間。
  • 空間複雜度:運行完一個程序所需內存的大小。
  • n: 數據規模
  • k: 「桶」的個數
  • In-place: 不佔用額外內存
  • Out-place: 佔用額外內存

以上算法彙總,並測試耗時

public class Sort {
    public static int temp = 2;
    public static int num = 20000000;

    public static void main(String[] args) {
        // 測試排序
        int[] arr = {101, 34, 119, 1, -1, 89};
        // 測試執行時間
        int[] bigArr = new int[num];
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            bigArr[i] = (int) (Math.random() * num);
        }
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        Date beginDate = new Date();
        String dateStr1 = simpleDateFormat.format(beginDate);
        System.out.println("排序前的時間是: " + dateStr1);

        // 20萬 個數據測試速度對比
        // 冒號排序(78秒左右)

//        bubbleSort(bigArr);
        // 選擇排序(12秒左右)
//        selectSort(bigArr);
        // 插入排序(3秒左右)
//        insertSort(bigArr);
        // 希爾排序-交換法(43秒左右)
//        shellSort1(bigArr);
        // 希爾排序-移位法(1秒不到) **提高到2000萬數據測試,6秒左右**
//        shellSort2(bigArr);
        // 快速排序(1秒不到) **提高到2000萬數據測試,3秒左右**
//        quickSort(bigArr, 0, bigArr.length - 1);
        // 基數排序 **提高到2000萬數據測試,1秒左右**
        radixSort(bigArr);
        Date endDate = new Date();
        String dateStr2 = simpleDateFormat.format(endDate);
        System.out.println("排序後的時間是: " + dateStr2);
        System.out.println("總耗時: " + (endDate.getTime() - beginDate.getTime()) / 1000 + " 秒");

//        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * 冒號排序
     *
     * @param arr
     */
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        boolean flag = false;
        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]) {
                    flag = true;
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                    arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
                }
            }
            if (!flag) {
                break;
            } else {
                flag = false;
            }
        }
    }

    /**
     * 選擇排序
     *
     * @param arr
     */
    public static void selectSort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            int minIndex = i;
            int minVal = arr[i];
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (minVal > arr[j]) {
                    minVal = arr[j];
                    minIndex = j;
                }
            }
            if (minIndex != i) {
                arr[minIndex] = arr[i];
                arr[i] = minVal;
            }
        }
    }

    /**
     * 插入排序
     *
     * @param arr
     */
    public static void insertSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            // 1
            int insertVal = arr[i];
            int insertIndex = i - 1;
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
                arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
                insertIndex--;
            }
            if (insertIndex + 1 != i) {
                arr[insertIndex + 1] = insertVal;
            }
        }
    }

    /**
     * shellSort1,對有序序列在插入時採用交換法,效率不是很高
     *
     * @param arr
     */
    public static void shellSort1(int[] arr) {
        for (int gap = arr.length / temp; gap > 0; gap /= temp) {
            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
                for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
                    if (arr[j] > arr[j + gap]) {
                        arr[j] = arr[j] ^ arr[j + gap];
                        arr[j + gap] = arr[j] ^ arr[j + gap];
                        arr[j] = arr[j] ^ arr[j + gap];
                    }
                }
            }
        }
    }

    /**
     * shellSort2,對有序序列在插入時採用移位法,效率更高
     *
     * @param arr
     */
    public static void shellSort2(int[] arr) {
        for (int gap = arr.length / temp; gap > 0; gap /= temp) {
            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
                int j = i;
                int temp = arr[i];
                if (arr[j] < arr[j - gap]) {
                    while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) {
                        arr[j] = arr[j - gap];
                        j -= gap;
                    }
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 快速排序
     *
     * @param arr   數組
     * @param left  左下標
     * @param right 右下標
     */
    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        int l = left;
        int r = right;
        int pivot = arr[(left + right) / 2];

        while (l < r) {
            while (arr[l] < pivot) {
                l += 1;
            }
            while (arr[r] > pivot) {
                r -= 1;
            }
            if (l >= r) {
                break;
            }
            arr[l] = arr[l] ^ arr[r];
            arr[r] = arr[l] ^ arr[r];
            arr[l] = arr[l] ^ arr[r];

            if (arr[l] == pivot) {
                r -= 1;
            }
            if (arr[r] == pivot) {
                l += 1;
            }
        }
        if (l == r) {
            l += 1;
            r -= 1;
        }
        if (left < r) {
            quickSort(arr, left, r);
        }
        if (right > l) {
            quickSort(arr, l, right);
        }
    }

    /**
     * 基數排序
     *
     * @param arr
     */
    public static void radixSort(int[] arr) {
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        int[] bucketElementCounts = new int[10];

        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }

        int maxLength = (max + "").length();

        for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;
            }
            int index = 0;
            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
                if (bucketElementCounts[k] != 0) {
                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
        }
    }

}
複製代碼

持續更新相關的排序算法······

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