原标题：一遍记住 Java 常用的八种排序算法与代码实现

作者：KaelQ，

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1.直接插入排序

经常碰到这样一类排序问题：把新的数据插入到已经排好的数据列中。

将第一个数和第二个数排序，然后构成一个有序序列

将第三个数插入进去，构成一个新的有序序列。

对第四个数、第五个数……直到最后一个数，重复第二步。

如何写写成代码：

首先设定插入次数，即循环次数，for(int i=1;i

设定插入数和得到已经排好序列的最后一个数的位数。insertNum和j=i-1。

从最后一个数开始向前循环，如果插入数小于当前数，就将当前数向后移动一位。

将当前数放置到空着的位置，即j+1。

代码实现如下：

publicvoidinsertSort(int[] a){

intlength=a.length; //数组长度，将这个提取出来是为了提高速度。

intinsertNum; //要插入的数

for( inti= 1;i

insertNum=a[i]; //要插入的数

intj=i -1; //已经排序好的序列元素个数

while(j>= 0&&a[j]>insertNum){ //序列从后到前循环，将大于insertNum的数向后移动一格

a[j+ 1]=a[j]; //元素移动一格

j--;

}

a[j+ 1]=insertNum; //将需要插入的数放在要插入的位置。

}

}

2.希尔排序

对于直接插入排序问题，数据量巨大时。

将数的个数设为n，取奇数k=n/2，将下标差值为k的书分为一组，构成有序序列。

再取k=k/2 ，将下标差值为k的书分为一组，构成有序序列。

重复第二步，直到k=1执行简单插入排序。

如何写成代码：

首先确定分的组数。

然后对组中元素进行插入排序。

然后将length/2，重复1,2步，直到length=0为止。

代码实现如下：

publicvoidsheelSort(int[] a){

intd = a.length;

while(d!= 0) {

d=d/ 2;

for( intx = 0; x < d; x++) { //分的组数

for( inti = x + d; i < a.length; i += d) { //组中的元素，从第二个数开始

intj = i - d; //j为有序序列最后一位的位数

inttemp = a[i]; //要插入的元素

for(; j >= 0&& temp < a[j]; j -= d) { //从后往前遍历。

a[j + d] = a[j]; //向后移动d位

}

a[j + d] = temp;

}

}

}

}

3.简单选择排序

常用于取序列中最大最小的几个数时。

(如果每次比较都交换，那么就是交换排序；如果每次比较完一个循环再交换，就是简单选择排序。)

遍历整个序列，将最小的数放在最前面。

遍历剩下的序列，将最小的数放在最前面。

重复第二步，直到只剩下一个数。

如何写成代码：

首先确定循环次数，并且记住当前数字和当前位置。

将当前位置后面所有的数与当前数字进行对比，小数赋值给key，并记住小数的位置。

比对完成后，将最小的值与第一个数的值交换。

重复2、3步。

代码实现如下：

publicvoidselectSort(int[] a){

intlength = a.length;

for( inti = 0; i < length; i++) { //循环次数

intkey = a[i];

intposition=i;

for( intj = i + 1; j < length; j++) { //选出最小的值和位置

if(a[j] < key) {

key = a[j];

position = j;

}

}

a[position]=a[i]; //交换位置

a[i]=key;

}

}

4.堆排序

对简单选择排序的优化。

将序列构建成大顶堆。

将根节点与最后一个节点交换，然后断开最后一个节点。

重复第一、二步，直到所有节点断开。

代码实现如下：

publicvoidheapSort(int[] a){

System.out.println( "开始排序");

intarrayLength=a.length;

//循环建堆

for( inti= 0;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));

}

}

privatevoidswap(int[] data, inti, intj){

// TODO Auto-generated method stub

inttmp=data[i];

data[i]=data[j];

data[j]=tmp;

}

//对data数组从0到lastIndex建大顶堆

privatevoidbuildMaxHeap(int[] data, intlastIndex){

// TODO Auto-generated method stub

//从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始

for( inti=(lastIndex -1)/ 2;i>= 0;i--){

//k保存正在判断的节点

intk=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

intbiggerIndex= 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

//若果右子节点的值较大

if(data[biggerIndex]

//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]

//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

一般不用。

将序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。

将剩余序列中所有元素两两比较，将最大的放在最后面。

重复第二步，直到只剩下一个数。

如何写成代码：

设置循环次数。

设置开始比较的位数，和结束的位数。

两两比较，将最小的放到前面去。

重复2、3步，直到循环次数完毕。

代码实现如下：

publicvoidbubbleSort(int[] a){

intlength=a.length;

inttemp;

for( inti= 0;i

for( intj= 0;j

if(a[j]>a[j+ 1]){

temp=a[j];

a[j]=a[j+ 1];

a[j+ 1]=temp;

}

}

}

}

6.快速排序

要求时间最快时。

选择第一个数为p，小于p的数放在左边，大于p的数放在右边。

递归的将p左边和右边的数都按照第一步进行，直到不能递归。

代码实现如下：

publicstaticvoidquickSort(int[] numbers, intstart, intend){

if(start < end) {

intbase = numbers[start]; // 选定的基准值(第一个数值作为基准值)

inttemp; // 记录临时中间值

inti = start, j = end;

do{

while((numbers[i] < base) && (i < end))

i++;

while((numbers[j] > base) && (j > start))

j--;

if(i <= j) {

temp = numbers[i];

numbers[i] = numbers[j];

numbers[j] = temp;

i++;

j--;

}

} while(i <= j);

if(start < j)

quickSort(numbers, start, j);

if(end > i)

quickSort(numbers, i, end);

}

}

7.归并排序

速度仅次于快排，内存少的时候使用，可以进行并行计算的时候使用。

选择相邻两个数组成一个有序序列。

选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。

重复第二步，直到全部组成一个有序序列。

代码实现如下：

publicstaticvoidmergeSort(int[] numbers, intleft, intright){

intt = 1; // 每组元素个数

intsize = right - left + 1;

while(t < size) {

ints = t; // 本次循环每组元素个数

t = 2* s;

inti = left;

while(i + (t - 1) < size) {

merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));

i += t;

}

if(i + (s - 1) < right)

merge(numbers, i, i + (s - 1), right);

}

}

privatestaticvoidmerge(int[] data, intp, intq, intr){

int[] B = newint[data.length];

ints = p;

intt = q + 1;

intk = p;

while(s <= q && t <= r) {

if(data[s] <= data[t]) {

B[k] = data[s];

s++;

} else{

B[k] = data[t];

t++;

}

k++;

}

if(s == q + 1)

B[k++] = data[t++];

else

B[k++] = data[s++];

for( inti = p; i <= r; i++)

data[i] = B[i];

}

8.基数排序

用于大量数，很长的数进行排序时。

将所有的数的个位数取出，按照个位数进行排序，构成一个序列。

将新构成的所有的数的十位数取出，按照十位数进行排序，构成一个序列。

代码实现如下：

publicvoidsort(int[] array){

//首先确定排序的趟数;

intmax = array[ 0];

for( inti = 1; i < array.length; i++) {

if( array[i] > max) {

max = array[i];

}

}

inttime = 0;

//判断位数;

while(max > 0) {

max /= 10;

time++;

}

//建立10个队列;

List queue= newArrayList();

for( inti = 0; i < 10; i++) {

ArrayList queue1 = newArrayList();

queue.add(queue1);

}

//进行time次分配和收集;

for( inti = 0; i < time; i++) {

//分配数组元素;

for( intj = 0; j < array.length; j++) {

//得到数字的第time+1位数;

intx = array[j] % ( int) Math. pow( 10, i + 1) / ( int) Math. pow( 10, i);

ArrayList queue2 = queue.get(x);

queue2.add( array[j]);

queue. set(x, queue2);

}

intcount = 0; //元素计数器;

//收集队列元素;

for( intk = 0; k < 10; k++) {

while( queue.get(k).size() > 0) {

ArrayList queue3 = queue.get(k);

array[count] = queue3.get( 0);

queue3.remove( 0);

count++;

}

}

}

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