`

Java中的几种算法的实现

算法JavaJ# 
阅读更多
Java中的几种算法的实现

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;
    }
}

 
分享到：
| 细说Java之util类
评论
发表评论

您还没有登录,请您登录后再发表评论

相关推荐

    几个推荐算法的java实现

    - 在Java中实现slopeone算法，需要维护用户-物品的评分矩阵，并计算每个用户对不同物品的评分差异。这个过程涉及到大量的数据处理和计算，Java的面向对象特性可以很好地支持此类任务。 2. **SVD (奇异值分解)**： ...

    java对几种加密算法的实现

    以下是对几种常见加密算法在Java中的实现的详细阐述： 1. **对称加密**： - **DES（Data Encryption Standard）**：是一种古老的对称加密算法，使用56位密钥进行64位块加密。Java中的`javax.crypto.Cipher`类提供...

    KrigingCore_java_克里金插值算法实现_克里金算法_

    在给定的Java项目“KrigingCore_java_克里金插值算法实现”中，开发者提供了一个开源的实现，让我们深入探讨一下克里金插值的基本原理和这个Java实现的关键部分。 **1. 克里金插值原理** 克里金插值由南非矿业...

    Java实现几种常见排序方法

    ### Java 实现几种常见排序方法 #### 泡泡排序（Bubble Sort） ...以上是几种常见的排序算法在 Java 中的具体实现，每种算法都有其特点和适用场景。在实际应用中可以根据具体需求选择最合适的排序算法。

    java几种分页方法

    java几种分页方法java几种分页方法java几种分页方法 java几种分页方法java几种分页方法java几种分页方法 java几种分页方法java几种分页方法java几种分页方法 java几种分页方法java几种分页方法java几种分页方法

    6位数，共有几种排列组合的算法java实现

    6位数，共有几种排列组合的算法,java实现

    基于java实现的des算法

    在部分内容中，我们可以看到作者实现了DES算法的几个重要步骤，包括： 1. 读取文件的函数`readFileByChars`：这个函数读取一个文件，并将其转换为二进制字符串。 2. 初始化函数`initswap`：这个函数将密钥初始化为...

    模糊匹配算法java实现

    Java作为一种流行的编程语言，提供了丰富的库和工具来实现各种模糊匹配算法。本篇将深入探讨如何使用Java实现模糊匹配，并介绍一些核心的概念和技术。 首先，我们要理解模糊匹配的基本原理。模糊匹配是指在两个字符...

    用Java实现几种常见的排序算法

    根据提供的文件信息，本文将详细介绍如何使用Java语言来实现几种常见的排序算法，包括插入排序（Insert Sort）、冒泡排序（Bubble Sort）、选择排序（Selection Sort）以及希尔排序（Shell Sort）。这些排序算法在...

    java 几种查找算法

    根据给定的文件信息，我们可以总结出几种在Java中实现的查找算法，这些算法是数据结构和算法领域的重要组成部分，广泛应用于各种计算机科学场景中。下面将详细解释这些算法及其在Java中的实现。 ### 顺序查找...

    用java实现ping的几种方式

    本文将介绍几种使用Java来实现`ping`功能的方法。 #### 方法一：纯Java实现ICMP的ping命令 在Java中，可以不依赖于操作系统提供的`ping`命令或任何其他外部工具，通过编程的方式直接发送ICMP包来实现`ping`功能。...

    Java实现kNN算法

    在这个讨论中，我们将深入探讨kNN算法的工作原理、在Java中实现的细节以及可能遇到的问题。 首先，让我们理解kNN算法的基本概念。kNN算法的核心思想是计算待分类样本与训练集中所有样本的距离，然后选取距离最近的k...

    时间序列算法java实现

    在Java中实现这些算法，可以借助开源库如Apache Commons Math，它提供了多种统计方法，包括时间序列处理。首先，你需要导入必要的库，然后创建一个时间序列对象，存储数据。接下来，根据所选的算法，应用相应的函数...

    arima 算法 JAVA 实现.zip

    在Java编程环境中实现ARIMA算法，可以为数据分析和预测提供强大的工具。下面我们将深入探讨ARIMA算法的原理、关键步骤以及如何用Java进行实现。 ARIMA模型是基于以下三个组成部分构建的： 1. **自回归（AR）**：AR...

    JAVA实现各种算法

    本文将深入探讨标题和描述中提及的几个重要算法：冒泡排序、递归算法、快速排序以及汉诺塔的实现。 首先，我们来看冒泡排序。冒泡排序是一种简单的排序算法，通过重复遍历待排序的数列，依次比较相邻元素并根据需要...

    常用的hash算法(java实现)

    本篇文章将详细讨论几种常见的哈希算法及其在Java中的实现。 1. **MD5（Message-Digest Algorithm 5）** MD5是一种广泛使用的哈希函数，产生128位（16字节）的哈希值，通常表示为32个十六进制数字。尽管MD5在安全...

    1204 Java 遗传算法排课java sqlserver.rar_java排课算法_排课_排课系统java_遗传算法Java

    遗传算法在Java排课系统中的应用涉及到以下几个关键知识点： 1. **遗传算法**：遗传算法是一种全局优化方法，通过模拟生物进化的遗传过程，包括选择、交叉和变异操作，来逐步改进解的质量。在排课问题中，每个解...

    详解Java实现的k-means聚类算法

    在Java中实现k-means聚类算法需要使用到以下几个重要的概念： 1. ArrayList：ArrayList是Java中的一种集合类型，用于存储数据点。 2. Map：Map是Java中的一种集合类型，用于存储质心和簇的对应关系。 3. SQL：SQL是...

Magicbox
Global site tag (gtag.js) - Google Analytics