九大排序，Java實現

九大排序，Java實現（附代碼）

今天整理了一下九大排序，分享一波，以下例子都測試過，都進行升序排序

先從簡單選擇排序講起：
簡單選擇排序，穩定
從待排序序列中選取一個最小的數，與當前序列最左邊的數交換
如：
第一趟：在n個元素中選出最小的一個元素與數組0號索引上的元素交換，
第二趟：在剩下的 n - 1 個數中找到最小的數， 與第數組1號索引上的元素交換，
以此類推，n個元素需要選擇 n - 1趟，序列全部有序

代碼實現：

上述簡單選擇排序，每次遍歷只維護一個最小值，與待排序序列的第一個位置交換，

優化：

2元選擇排序, 每次遍歷保存待排序數的最大值，和最小值
最小值與待排序序列最左邊的元素交換， 最大值與最右邊的元素交換

堆排序
堆排序，不穩定
選擇排序的一種，就是每次選擇一個最大（或最小）的值，
存放到正確的位置。
那麼該如和選擇呢：
堆排序核心思想：將待排序序列建成堆，得到最大（最小）值，存放到正確位置
首先知道使用數組存儲一顆完全2叉樹， 從0開始計數，
大頂堆：所有父節點元素的值 >= 兩個子節點的值
那麼 i 節點的左子節點爲 2 * i + 1， 右子節點爲 2 * i + 2;
我們把待排序序列建成一個大頂堆
從最後一個葉子節點的父節點（（size - 1）/ 2）開始往前遍歷，建立大頂堆，即，比較兩個子節點的值，與父親節點的值，如果子節點值大於父節點，則交換
第一趟找到 [0, data.length - 1]序列中最大的數存放到 data.length - 1
第一趟找到 [0, data.length - 2]序列中最大的數存放到 data.length - 2，
每次取得最大值，都需要從下往上交換 , 以此類推得到有序序列

代碼

冒泡排序， 穩定：
交換排序的一種，比較相鄰的元素，如果左邊的元素大於右邊的元素，就交換他們兩個。
每一趟交換，都在待排序數中找到最大的元素，
存放在最待排序數中的最右邊
10個元素第一趟時需比較9次，將最大的元素移動到最後一位
第2趟時，待排序數變爲9個，需比較8次， 找到第2大的數，存放在倒數第2爲，以此類推

代碼

快速排序， 不穩定：
使用遞歸分治思想， 交換排序的一種
選擇一個基準數,通常選擇第一個元素或者最後一個元素
經過一趟排序後，左邊一部分比基準數小，右邊一部分比基準數大
將基準數存放至交界位置
然後分別對這兩部分進行同樣的排序，直到每部分元素個數爲1，則此時整個序列有序

簡單插入排序，穩定
初始時，第0號元素默認有序， 從第1號元素開始，往前搜索，找到正確的位置

希爾排序，縮小增量排序， 不穩定
每趟排序根據增量scan， 將待排序序列分爲scan組，在組內進行直接插入排序。一趟後，每個組內有序，再縮小增量繼續分組排序，直至增量爲1，整個序列有序

代碼：

歸併排序,穩定
過程分爲：先拆分，再歸併
拆分：即每次將待排序序列分爲兩部分
歸併: 當每部分拆分至只有一個元素時，此時每部分都有序，兩兩開始歸併，
歸併兩個有序序列的時間複雜度爲 O(n)

代碼：

那麼最後還有兩個接近線性的排序算法，雖然並不是，hhhh
桶排序, 穩定
桶排序， 穩定
需要k（當前數組的最大值）個輔助空間， 將當前數組中的元素與計數數組的下標對應
即將對應下標的值加一， count[data[i]]++;
若要得到得到升序序列，從左向右遍歷， 若要得到降序序列從右往左遍歷即可優化：可將計數數組的長度設爲 max - min + 1, 那麼需要多維護一個原數組的最小值
要保證穩定性，需對計數數組，從後往前遍歷
若需要降低空間複雜度可以將一組數，放入一個桶中，
再對桶中的元素（桶中可使用其他排序方法）
在當待排序數組內有大量重複的數值並且這些數值較爲集中時，使用桶排序效率較好，基本達到O(n)

代碼：

基數排序：
基數排序， 桶排序的延伸
對數字的每位進行桶排序

代碼：

對exp位進行桶排序（1代表個位, 10代表十位，以此類推）