各种排序算法java实现
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插入排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class InsertSort implements SortUtil.Sort{
/* (non-Javadoc)
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
int temp;
for(int i=1;i<data.length;i++){
for(int j=i;(j>0)&&(data[j]<data[j-1]);j--){
SortUtil.swap(data,j,j-1);
}
}
}
}
冒泡排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class BubbleSort implements SortUtil.Sort{
/* (non-Javadoc)
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
int temp;
for(int i=0;i<data.length;i++){
for(int j=data.length-1;j>i;j--){
if(data[j]<data[j-1]){
SortUtil.swap(data,j,j-1);
}
}
}
}
}
选择排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class SelectionSort implements SortUtil.Sort {
/*
* (non-Javadoc)
*
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
int temp;
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
int lowIndex = i;
for (int j = data.length - 1; j > i; j--) {
if (data[j] < data[lowIndex]) {
lowIndex = j;
}
}
SortUtil.swap(data,i,lowIndex);
}
}
}
Shell排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class ShellSort implements SortUtil.Sort{
/* (non-Javadoc)
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
for(int i=data.length/2;i>2;i/=2){
for(int j=0;j<i;j++){
insertSort(data,j,i);
}
}
insertSort(data,0,1);
}
/**
* @param data
* @param j
* @param i
*/
private void insertSort(int[] data, int start, int inc) {
int temp;
for(int i=start+inc;i<data.length;i+=inc){
for(int j=i;(j>=inc)&&(data[j]<data[j-inc]);j-=inc){
SortUtil.swap(data,j,j-inc);
}
}
}
}
快速排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class QuickSort implements SortUtil.Sort{
/* (non-Javadoc)
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
quickSort(data,0,data.length-1);
}
private void quickSort(int[] data,int i,int j){
int pivotIndex=(i+j)/2;
//swap
SortUtil.swap(data,pivotIndex,j);
int k=partition(data,i-1,j,data[j]);
SortUtil.swap(data,k,j);
if((k-i)>1) quickSort(data,i,k-1);
if((j-k)>1) quickSort(data,k+1,j);
}
/**
* @param data
* @param i
* @param j
* @return
*/
private int partition(int[] data, int l, int r,int pivot) {
do{
while(data[++l]<pivot);
while((r!=0)&&data[--r]>pivot);
SortUtil.swap(data,l,r);
}
while(l<r);
SortUtil.swap(data,l,r);
return l;
}
}
改进后的快速排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class ImprovedQuickSort implements SortUtil.Sort {
private static int MAX_STACK_SIZE=4096;
private static int THRESHOLD=10;
/* (non-Javadoc)
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
int[] stack=new int[MAX_STACK_SIZE];
int top=-1;
int pivot;
int pivotIndex,l,r;
stack[++top]=0;
stack[++top]=data.length-1;
while(top>0){
int j=stack[top--];
int i=stack[top--];
pivotIndex=(i+j)/2;
pivot=data[pivotIndex];
SortUtil.swap(data,pivotIndex,j);
//partition
l=i-1;
r=j;
do{
while(data[++l]<pivot);
while((r!=0)&&(data[--r]>pivot));
SortUtil.swap(data,l,r);
}
while(l<r);
SortUtil.swap(data,l,r);
SortUtil.swap(data,l,j);
if((l-i)>THRESHOLD){
stack[++top]=i;
stack[++top]=l-1;
}
if((j-l)>THRESHOLD){
stack[++top]=l+1;
stack[++top]=j;
}
}
//new InsertSort().sort(data);
insertSort(data);
}
/**
* @param data
*/
private void insertSort(int[] data) {
int temp;
for(int i=1;i<data.length;i++){
for(int j=i;(j>0)&&(data[j]<data[j-1]);j--){
SortUtil.swap(data,j,j-1);
}
}
}
}
归并排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class MergeSort implements SortUtil.Sort{
/* (non-Javadoc)
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
int[] temp=new int[data.length];
mergeSort(data,temp,0,data.length-1);
}
private void mergeSort(int[] data,int[] temp,int l,int r){
int mid=(l+r)/2;
if(l==r) return ;
mergeSort(data,temp,l,mid);
mergeSort(data,temp,mid+1,r);
for(int i=l;i<=r;i++){
temp[i]=data[i];
}
int i1=l;
int i2=mid+1;
for(int cur=l;cur<=r;cur++){
if(i1==mid+1)
data[cur]=temp[i2++];
else if(i2>r)
data[cur]=temp[i1++];
else if(temp[i1]<temp[i2])
data[cur]=temp[i1++];
else
data[cur]=temp[i2++];
}
}
}
改进后的归并排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class ImprovedMergeSort implements SortUtil.Sort {
private static final int THRESHOLD = 10;
/*
* (non-Javadoc)
*
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
int[] temp=new int[data.length];
mergeSort(data,temp,0,data.length-1);
}
private void mergeSort(int[] data, int[] temp, int l, int r) {
int i, j, k;
int mid = (l + r) / 2;
if (l == r)
return;
if ((mid - l) >= THRESHOLD)
mergeSort(data, temp, l, mid);
else
insertSort(data, l, mid - l + 1);
if ((r - mid) > THRESHOLD)
mergeSort(data, temp, mid + 1, r);
else
insertSort(data, mid + 1, r - mid);
for (i = l; i <= mid; i++) {
temp[i] = data[i];
}
for (j = 1; j <= r - mid; j++) {
temp[r - j + 1] = data[j + mid];
}
int a = temp[l];
int b = temp[r];
for (i = l, j = r, k = l; k <= r; k++) {
if (a < b) {
data[k] = temp[i++];
a = temp[i];
} else {
data[k] = temp[j--];
b = temp[j];
}
}
}
/**
* @param data
* @param l
* @param i
*/
private void insertSort(int[] data, int start, int len) {
for(int i=start+1;i<start+len;i++){
for(int j=i;(j>start) && data[j]<data[j-1];j--){
SortUtil.swap(data,j,j-1);
}
}
}
}
堆排序:
package org.rut.util.algorithm.support;
import org.rut.util.algorithm.SortUtil;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class HeapSort implements SortUtil.Sort{
/* (non-Javadoc)
* @see org.rut.util.algorithm.SortUtil.Sort#sort(int[])
*/
public void sort(int[] data) {
MaxHeap h=new MaxHeap();
h.init(data);
for(int i=0;i<data.length;i++)
h.remove();
System.arraycopy(h.queue,1,data,0,data.length);
}
private static class MaxHeap{
void init(int[] data){
this.queue=new int[data.length+1];
for(int i=0;i<data.length;i++){
queue[++size]=data[i];
fixUp(size);
}
}
private int size=0;
private int[] queue;
public int get() {
return queue[1];
}
public void remove() {
SortUtil.swap(queue,1,size--);
fixDown(1);
}
//fixdown
private void fixDown(int k) {
int j;
while ((j = k << 1) <= size) {
if (j < size && queue[j]<queue[j+1])
j++;
if (queue[k]>queue[j]) //不用交换
break;
SortUtil.swap(queue,j,k);
k = j;
}
}
private void fixUp(int k) {
while (k > 1) {
int j = k >> 1;
if (queue[j]>queue[k])
break;
SortUtil.swap(queue,j,k);
k = j;
}
}
}
}
SortUtil:
package org.rut.util.algorithm;
import org.rut.util.algorithm.support.BubbleSort;
import org.rut.util.algorithm.support.HeapSort;
import org.rut.util.algorithm.support.ImprovedMergeSort;
import org.rut.util.algorithm.support.ImprovedQuickSort;
import org.rut.util.algorithm.support.InsertSort;
import org.rut.util.algorithm.support.MergeSort;
import org.rut.util.algorithm.support.QuickSort;
import org.rut.util.algorithm.support.SelectionSort;
import org.rut.util.algorithm.support.ShellSort;
/**
* @author treeroot
* @since 2006-2-2
* @version 1.0
*/
public class SortUtil {
public final static int INSERT = 1;
public final static int BUBBLE = 2;
public final static int SELECTION = 3;
public final static int SHELL = 4;
public final static int QUICK = 5;
public final static int IMPROVED_QUICK = 6;
public final static int MERGE = 7;
public final static int IMPROVED_MERGE = 8;
public final static int HEAP = 9;
public static void sort(int[] data) {
sort(data, IMPROVED_QUICK);
}
private static String[] name={
"insert","bubble","selection","shell","quick","improved_quick","merge","improved_merge","heap"
};
private static Sort[] impl=new Sort[]{
new InsertSort(),
new BubbleSort(),
new SelectionSort(),
new ShellSort(),
new QuickSort(),
new ImprovedQuickSort(),
new MergeSort(),
new ImprovedMergeSort(),
new HeapSort()
};
public static String toString(int algorithm){
return name[algorithm-1];
}
public static void sort(int[] data, int algorithm) {
impl[algorithm-1].sort(data);
}
public static interface Sort {
public void sort(int[] data);
}
public static void swap(int[] data, int i, int j) {
int temp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = temp;
}
}
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内容概要：本文探讨了利用肌长变化反馈控制（FCM-ML）和演员-评论家强化学习（ACRL-NGN）来有效实现人体上肢和下肢无意识姿态稳定的算法方法。通过构建一个包含949条肌肉和22个关节的全身计算模型，在不同初始姿势的情况下进行模拟试验，验证了这些方法的有效性和鲁棒性，结果显示FCM-ML方法比其他传统方法更适用于此类任务。研究指出人类及其他脊椎动物在无意识状态下，通过抗拮抗性的肌肉长度变化反馈机制来维持舒适状态下的自然身体姿势（NBP）。此外，研究还表明这种控制策略有助于机器人设计、运动员训练以及康复患者的治疗。 适用人群：生物力学、机器人学以及神经科学领域的研究人员、工程师，以及关注人体姿态控制及其应用的学者和技术人员。 使用场景及目标：①解释人和非人的脊椎动物如何在无意识情况下维持最佳姿势，特别是处于重力环境中的自然身体姿势（NBP）。②为机器人肌肉控制提供理论支持和发展方向，特别是在模拟多肌肉协调控制方面。③指导运动训练及病患恢复计划的设计与优化。 其他说明：研究发现ACRL-NGN结合FCM-ML不仅能够迅速有效地实现期望的姿态稳定性，而且不需要对肌肉分类，这使其在复
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