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java8种排序

java算法 
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8种排序之间的关系:

 



 

 

1， 直接插入排序

 

  （1）基本思想：在要排序的一组数中，假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排

好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数

也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。

 （2）实例



 

 

（3）用java实现

 

Java代码 复制代码 收藏代码
  1.  package com.njue;   
  2.     
  3. public class insertSort {   
  4. public insertSort(){   
  5.     inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};   
  6.     int temp=0;   
  7.     for(int i=1;i<a.length;i++){   
  8.        int j=i-1;   
  9.        temp=a[i];   
  10.        for(;j>=0&&temp<a[j];j--){   
  11.        a[j+1]=a[j];                       //将大于temp的值整体后移一个单位   
  12.        }   
  13.        a[j+1]=temp;   
  14.     }   
  15.     for(int i=0;i<a.length;i++)   
  16.        System.out.println(a[i]);   
  17. }   
  18. }  
 package com.njue;
 
public class insertSort {
public insertSort(){
    inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
    int temp=0;
    for(int i=1;i<a.length;i++){
       int j=i-1;
       temp=a[i];
       for(;j>=0&&temp<a[j];j--){
       a[j+1]=a[j];                       //将大于temp的值整体后移一个单位
       }
       a[j+1]=temp;
    }
    for(int i=0;i<a.length;i++)
       System.out.println(a[i]);
}
}

 2，           希尔排序（最小增量排序）

 

 

（1）基本思想：算法先将要排序的一组数按某个增量d（n/2,n为要排序数的个数）分成若干组，每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行直接插入排序，然后再用一个较小的增量（d/2）对它进行分组，在每组中再进行直接插入排序。当增量减到1时，进行直接插入排序后，排序完成。

（2）实例：

 



 

 

 

（3）用java实现

 

Java代码 复制代码 收藏代码
  1. public class shellSort {   
  2. public  shellSort(){   
  3.     int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};   
  4.     double d1=a.length;   
  5.     int temp=0;   
  6.     while(true){   
  7.         d1= Math.ceil(d1/2);   
  8.         int d=(int) d1;   
  9.         for(int x=0;x<d;x++){   
  10.             for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){   
  11.                 int j=i-d;   
  12.                 temp=a[i];   
  13.                 for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){   
  14.                 a[j+d]=a[j];   
  15.                 }   
  16.                 a[j+d]=temp;   
  17.             }   
  18.         }   
  19.         if(d==1)   
  20.             break;   
  21.     }   
  22.     for(int i=0;i<a.length;i++)   
  23.         System.out.println(a[i]);   
  24. }   
  25. }  
public class shellSort {
public	shellSort(){
	int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};
	double d1=a.length;
	int temp=0;
	while(true){
		d1= Math.ceil(d1/2);
		int d=(int) d1;
		for(int x=0;x<d;x++){
			for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){
				int j=i-d;
				temp=a[i];
				for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){
				a[j+d]=a[j];
				}
				a[j+d]=temp;
			}
		}
		if(d==1)
			break;
	}
	for(int i=0;i<a.length;i++)
		System.out.println(a[i]);
}
}

 3.简单选择排序

 

（1）基本思想：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；

然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。

（2）实例：



 

 

 

 

（3）用java实现

 

Java代码 复制代码 收藏代码
  1. public class selectSort {   
  2.     public selectSort(){   
  3.         int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};   
  4.         int position=0;   
  5.         for(int i=0;i<a.length;i++){   
  6.                
  7.             int j=i+1;   
  8.             position=i;   
  9.             int temp=a[i];   
  10.             for(;j<a.length;j++){   
  11.             if(a[j]<temp){   
  12.                 temp=a[j];   
  13.                 position=j;   
  14.             }   
  15.             }   
  16.             a[position]=a[i];   
  17.             a[i]=temp;   
  18.         }   
  19.         for(int i=0;i<a.length;i++)   
  20.             System.out.println(a[i]);   
  21.     }   
  22. }  
public class selectSort {
	public selectSort(){
		int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};
		int position=0;
		for(int i=0;i<a.length;i++){
			
			int j=i+1;
			position=i;
			int temp=a[i];
			for(;j<a.length;j++){
			if(a[j]<temp){
				temp=a[j];
				position=j;
			}
			}
			a[position]=a[i];
			a[i]=temp;
		}
		for(int i=0;i<a.length;i++)
			System.out.println(a[i]);
	}
}

 4，      堆排序

 

（1）基本思想：堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。

堆的定义如下：具有n个元素的序列（h1,h2,...,hn),当且仅当满足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1）(i=1,2,...,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项（大顶堆）。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储序，使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点的堆，并对它们作交换，最后得到有n个节点的有序序列。从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。

（2）实例：

初始序列：46,79,56,38,40,84

建堆：



 

 

 

交换，从堆中踢出最大数



 



 

 

依次类推：最后堆中剩余的最后两个结点交换，踢出一个，排序完成。

（3）用java实现

 

Java代码 复制代码 收藏代码
  1. import java.util.Arrays;   
  2.   
  3. public class HeapSort {   
  4.      int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};   
  5.     public  HeapSort(){   
  6.         heapSort(a);   
  7.     }   
  8.     public  void heapSort(int[] a){   
  9.         System.out.println("开始排序");   
  10.         int arrayLength=a.length;   
  11.         //循环建堆   
  12.         for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){   
  13.             //建堆   
  14.   
  15.       buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);   
  16.             //交换堆顶和最后一个元素   
  17.             swap(a,0,arrayLength-1-i);   
  18.             System.out.println(Arrays.toString(a));   
  19.         }   
  20.     }   
  21.   
  22.     private  void swap(int[] data, int i, int j) {   
  23.         // TODO Auto-generated method stub   
  24.         int tmp=data[i];   
  25.         data[i]=data[j];   
  26.         data[j]=tmp;   
  27.     }   
  28.     //对data数组从0到lastIndex建大顶堆   
  29.     private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {   
  30.         // TODO Auto-generated method stub   
  31.         //从lastIndex处节点（最后一个节点）的父节点开始   
  32.         for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){   
  33.             //k保存正在判断的节点   
  34.             int k=i;   
  35.             //如果当前k节点的子节点存在   
  36.             while(k*2+1<=lastIndex){   
  37.                 //k节点的左子节点的索引   
  38.                 int biggerIndex=2*k+1;   
  39.                 //如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在   
  40.                 if(biggerIndex<lastIndex){   
  41.                     //若果右子节点的值较大   
  42.                     if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){   
  43.                         //biggerIndex总是记录较大子节点的索引   
  44.                         biggerIndex++;   
  45.                     }   
  46.                 }   
  47.                 //如果k节点的值小于其较大的子节点的值   
  48.                 if(data[k]<data[biggerIndex]){   
  49.                     //交换他们   
  50.                     swap(data,k,biggerIndex);   
  51.                     //将biggerIndex赋予k，开始while循环的下一次循环，重新保证k节点的值大于其左右子节点的值   
  52.                     k=biggerIndex;   
  53.                 }else{   
  54.                     break;   
  55.                 }   
  56.             }   
  57.            }   
  58.         }   
  59.      }  
import java.util.Arrays;

public class HeapSort {
	 int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
	public  HeapSort(){
		heapSort(a);
	}
	public  void heapSort(int[] a){
        System.out.println("开始排序");
        int arrayLength=a.length;
        //循环建堆
        for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){
            //建堆

      buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
            //交换堆顶和最后一个元素
            swap(a,0,arrayLength-1-i);
            System.out.println(Arrays.toString(a));
        }
    }

    private  void swap(int[] data, int i, int j) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int tmp=data[i];
        data[i]=data[j];
        data[j]=tmp;
    }
    //对data数组从0到lastIndex建大顶堆
    private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //从lastIndex处节点（最后一个节点）的父节点开始
        for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
            //k保存正在判断的节点
            int k=i;
            //如果当前k节点的子节点存在
            while(k*2+1<=lastIndex){
                //k节点的左子节点的索引
                int biggerIndex=2*k+1;
                //如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在
                if(biggerIndex<lastIndex){
                    //若果右子节点的值较大
                    if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
                        //biggerIndex总是记录较大子节点的索引
                        biggerIndex++;
                    }
                }
                //如果k节点的值小于其较大的子节点的值
                if(data[k]<data[biggerIndex]){
                    //交换他们
                    swap(data,k,biggerIndex);
                    //将biggerIndex赋予k，开始while循环的下一次循环，重新保证k节点的值大于其左右子节点的值
                    k=biggerIndex;
                }else{
                    break;
                }
            }
           }
        }
     }

 5.冒泡排序

（1）基本思想：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。

（2）实例：



 

 

 

（3）用java实现

Java代码 复制代码 收藏代码
  1. public class bubbleSort {   
  2. public  bubbleSort(){   
  3.      int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};   
  4.     int temp=0;   
  5.     for(int i=0;i<a.length-1;i++){   
  6.         for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){   
  7.         if(a[j]>a[j+1]){   
  8.             temp=a[j];   
  9.             a[j]=a[j+1];   
  10.             a[j+1]=temp;   
  11.         }   
  12.         }   
  13.     }   
  14.     for(int i=0;i<a.length;i++)   
  15.     System.out.println(a[i]);      
  16. }   
  17. }  
public class bubbleSort {
public	bubbleSort(){
	 int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
	int temp=0;
	for(int i=0;i<a.length-1;i++){
		for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){
		if(a[j]>a[j+1]){
			temp=a[j];
			a[j]=a[j+1];
			a[j+1]=temp;
		}
		}
	}
	for(int i=0;i<a.length;i++)
	System.out.println(a[i]);	
}
}

 6.快速排序

 

（1）基本思想：选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描，将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。

（2）实例：



 

 

（3）用java实现

Java代码 复制代码 收藏代码
  1. public class quickSort {   
  2.   int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};   
  3. public  quickSort(){   
  4.     quick(a);   
  5.     for(int i=0;i<a.length;i++)   
  6.         System.out.println(a[i]);   
  7. }   
  8. public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {      
  9.             int tmp = list[low];    //数组的第一个作为中轴      
  10.             while (low < high) {      
  11.                 while (low < high && list[high] >= tmp) {      
  12.   
  13.       high--;      
  14.                 }      
  15.                 list[low] = list[high];   //比中轴小的记录移到低端      
  16.                 while (low < high && list[low] <= tmp) {      
  17.                     low++;      
  18.                 }      
  19.                 list[high] = list[low];   //比中轴大的记录移到高端      
  20.             }      
  21.            list[low] = tmp;              //中轴记录到尾      
  22.             return low;                   //返回中轴的位置      
  23.         }     
  24. public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {      
  25.             if (low < high) {      
  26.                int middle = getMiddle(list, low, high);  //将list数组进行一分为二      
  27.                 _quickSort(list, low, middle - 1);        //对低字表进行递归排序      
  28.                _quickSort(list, middle + 1, high);       //对高字表进行递归排序      
  29.             }      
  30.         }    
  31. public void quick(int[] a2) {      
  32.             if (a2.length > 0) {    //查看数组是否为空      
  33.                 _quickSort(a2, 0, a2.length - 1);      
  34.         }      
  35.        }    
  36. }  
public class quickSort {
  int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
public	quickSort(){
	quick(a);
	for(int i=0;i<a.length;i++)
		System.out.println(a[i]);
}
public int getMiddle(int[] list, int low, int high) {   
	        int tmp = list[low];    //数组的第一个作为中轴   
	        while (low < high) {   
	            while (low < high && list[high] >= tmp) {   

      high--;   
	            }   
	            list[low] = list[high];   //比中轴小的记录移到低端   
	            while (low < high && list[low] <= tmp) {   
	                low++;   
	            }   
	            list[high] = list[low];   //比中轴大的记录移到高端   
	        }   
           list[low] = tmp;              //中轴记录到尾   
	        return low;                   //返回中轴的位置   
	    }  
public void _quickSort(int[] list, int low, int high) {   
	        if (low < high) {   
	           int middle = getMiddle(list, low, high);  //将list数组进行一分为二   
	            _quickSort(list, low, middle - 1);        //对低字表进行递归排序   
	           _quickSort(list, middle + 1, high);       //对高字表进行递归排序   
	        }   
	    } 
public void quick(int[] a2) {   
	        if (a2.length > 0) {    //查看数组是否为空   
	            _quickSort(a2, 0, a2.length - 1);   
        }   
	   } 
}

 7、归并排序

（1）基本排序：归并（Merge）排序法是将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

（2）实例：



 

 

 

（3）用java实现

Java代码 复制代码 收藏代码
  1. import java.util.Arrays;   
  2.   
  3. public class mergingSort {   
  4. int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};   
  5. public  mergingSort(){   
  6.     sort(a,0,a.length-1);   
  7.     for(int i=0;i<a.length;i++)   
  8.         System.out.println(a[i]);   
  9. }   
  10. public void sort(int[] data, int left, int right) {   
  11.     // TODO Auto-generated method stub   
  12.     if(left<right){   
  13.         //找出中间索引   
  14.         int center=(left+right)/2;   
  15.         //对左边数组进行递归   
  16.         sort(data,left,center);   
  17.         //对右边数组进行递归   
  18.         sort(data,center+1,right);   
  19.         //合并   
  20.         merge(data,left,center,right);   
  21.            
  22.     }   
  23. }   
  24. public void merge(int[] data, int left, int center, int right) {   
  25.     // TODO Auto-generated method stub   
  26.     int [] tmpArr=new int[data.length];   
  27.     int mid=center+1;   
  28.     //third记录中间数组的索引   
  29.     int third=left;   
  30.     int tmp=left;   
  31.     while(left<=center&&mid<=right){   
  32.   
  33.    //从两个数组中取出最小的放入中间数组   
  34.         if(data[left]<=data[mid]){   
  35.             tmpArr[third++]=data[left++];   
  36.         }else{   
  37.             tmpArr[third++]=data[mid++];   
  38.         }   
  39.     }   
  40.     //剩余部分依次放入中间数组   
  41.     while(mid<=right){   
  42.         tmpArr[third++]=data[mid++];   
  43.     }   
  44.     while(left<=center){   
  45.         tmpArr[third++]=data[left++];   
  46.     }   
  47.     //将中间数组中的内容复制回原数组   
  48.     while(tmp<=right){   
  49.         data[tmp]=tmpArr[tmp++];   
  50.     }   
  51.     System.out.println(Arrays.toString(data));   
  52. }   
  53.   
  54. }  
import java.util.Arrays;

public class mergingSort {
int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
public	mergingSort(){
	sort(a,0,a.length-1);
	for(int i=0;i<a.length;i++)
		System.out.println(a[i]);
}
public void sort(int[] data, int left, int right) {
    // TODO Auto-generated method stub
    if(left<right){
        //找出中间索引
        int center=(left+right)/2;
        //对左边数组进行递归
        sort(data,left,center);
        //对右边数组进行递归
        sort(data,center+1,right);
        //合并
        merge(data,left,center,right);
        
    }
}
public void merge(int[] data, int left, int center, int right) {
    // TODO Auto-generated method stub
    int [] tmpArr=new int[data.length];
    int mid=center+1;
    //third记录中间数组的索引
    int third=left;
    int tmp=left;
    while(left<=center&&mid<=right){

   //从两个数组中取出最小的放入中间数组
        if(data[left]<=data[mid]){
            tmpArr[third++]=data[left++];
        }else{
            tmpArr[third++]=data[mid++];
        }
    }
    //剩余部分依次放入中间数组
    while(mid<=right){
        tmpArr[third++]=data[mid++];
    }
    while(left<=center){
        tmpArr[third++]=data[left++];
    }
    //将中间数组中的内容复制回原数组
    while(tmp<=right){
        data[tmp]=tmpArr[tmp++];
    }
    System.out.println(Arrays.toString(data));
}

}

 8、基数排序

（1）基本思想：将所有待比较数值（正整数）统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后,数列就变成一个有序序列。

（2）实例：



 

 

 

（3）用java实现

Java代码 复制代码 收藏代码
  1. import java.util.ArrayList;   
  2. import java.util.List;   
  3.   
  4. public class radixSort {   
  5.     int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,101,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};   
  6. public radixSort(){   
  7.     sort(a);   
  8.     for(int i=0;i<a.length;i++)   
  9.         System.out.println(a[i]);   
  10. }   
  11. public  void sort(int[] array){      
  12.                   
  13.             //首先确定排序的趟数;      
  14.         int max=array[0];      
  15.         for(int i=1;i<array.length;i++){      
  16.                if(array[i]>max){      
  17.                max=array[i];      
  18.                }      
  19.             }      
  20.   
  21.     int time=0;      
  22.            //判断位数;      
  23.             while(max>0){      
  24.                max/=10;      
  25.                 time++;      
  26.             }      
  27.                   
  28.         //建立10个队列;      
  29.             List<ArrayList> queue=new ArrayList<ArrayList>();      
  30.             for(int i=0;i<10;i++){      
  31.                 ArrayList<Integer> queue1=new ArrayList<Integer>();    
  32.                 queue.add(queue1);      
  33.         }      
  34.                  
  35.             //进行time次分配和收集;      
  36.             for(int i=0;i<time;i++){      
  37.                       
  38.                 //分配数组元素;      
  39.                for(int j=0;j<array.length;j++){      
  40.                     //得到数字的第time+1位数;    
  41.                    int x=array[j]%(int)Math.pow(10, i+1)/(int)Math.pow(10, i);   
  42.                    ArrayList<Integer> queue2=queue.get(x);   
  43.                    queue2.add(array[j]);   
  44.                    queue.set(x, queue2);   
  45.             }      
  46.                 int count=0;//元素计数器;      
  47.             //收集队列元素;      
  48.                 for(int k=0;k<10;k++){    
  49.                 while(queue.get(k).size()>0){   
  50.                     ArrayList<Integer> queue3=queue.get(k);   
  51.                         array[count]=queue3.get(0);      
  52.                         queue3.remove(0);   
  53.                     count++;   
  54.               }      
  55.             }      
  56.     }                
  57.    }     
  58.   
  59. }  
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