北豆腐生吃:java排序算法 - Davyzhu专栏 - CSDN博客

1.定义
通过比较来确定输入序列的元素间相对次序的排序算法称为比较排序算法。

2.算法解释
  (1)  选择排序:
     选择排序的基本思想是对待排序的记录序列进行n-1遍的处理，第i遍处理是将L[i..n]中最小者与L[i]交换位置。这样，经过i遍处理之后，前i个记录的位置已经是正确的了。
  (2): 冒泡排序
  最简单的排序方法是冒泡排序方法。这种方法的基本思想是，将待排序的元素看作是竖着排列的“气泡”，较小的元素比较轻，从而要往上浮。在冒泡排序算法中我 们要对这个“气泡”序列处理若干遍。所谓一遍处理，就是自底向上检查一遍这个序列，并时刻注意两个相邻的元素的顺序是否正确。如果发现两个相邻元素的顺序 不对，即“轻”的元素在下面，就交换它们的位置。显然，处理一遍之后，“最轻”的元素就浮到了最高位置；处理二遍之后，“次轻”的元素就浮到了次高位置。 在作第二遍处理时，由于最高位置上的元素已是“最轻”元素，所以不必检查。一般地，第i遍处理时，不必检查第i高位置以上的元素，因为经过前面i-1遍的 处理，它们已正确地排好序
 (3)  插入排序
插入排序的基本思想是，经过i-1遍处理后,L[1..i-1]己排好序。第i遍处理仅将L[i]插入L[1..i-1]的适当位置，使得L[1..i]又是排好序的序列。要达到这个目的，我们可以用顺序比较的方法。首先比较L[i]和L[i-1]，如果L[i-1]≤ L[i]，则L[1..i]已排好序，第i遍处理就结束了；否则交换L[i]与L[i-1]的位置，继续比较L[i-1]和L[i-2]，直到找到某一个位置j(1≤j≤i-1)，使得L[j] ≤L[j+1]时为止
(4)  快速排序

        快速排序的基本思想是基于分治策略的。对于输入的子序列L[p..r]，如果规模足够小则直接进行排序，否则分三步处理：

分解(Divide)：将输入的序列L[p..r]划分成两个非空子序列L[p..q]和L[q+1..r]，使L[p..q]中任一元素的值不大于L[q+1..r]中任一元素的值。
递归求解(Conquer)：通过递归调用快速排序算法分别对L[p..q]和L[q+1..r]进行排序。
合并(Merge)：由于对分解出的两个子序列的排序是就地进行的，所以在L[p..q]和L[q+1..r]都排好序后不需要执行任何计算L[p..r]就已排好序。
public class Sort ...{

    /**//*
     * 交换算法
     */
    public static void swap(int a[], int i, int j) ...{
        int tmp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = tmp;
    }

    // 选择排序法
    public void sortSelection(int[] vec) ...{
        long begin = System.currentTimeMillis();
        // k次循环,增加运算时间.
        for (int k = 0; k < 1000000; k++) ...{
            for (int i = 0; i < vec.length; i++) ...{
                for (int j = i; j < vec.length; j++) ...{
                    if (vec[j] < vec[i]) ...{
                        swap(vec, i, j);
                    }
                }
            }
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("选择法用时为:" + (end - begin));
        for (int i = 0; i < vec.length; i++) ...{
            System.out.println(vec[i]);
        }
    }

    // 冒泡排序法
    public void sortBubble(int[] vec) ...{
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for (int k = 0; k < 1000000; k++) ...{
            for (int i = 0; i < vec.length; i++) ...{
                for (int j = i; j < vec.length - 1; j++) ...{
                    if (vec[j + 1] < vec[j]) ...{
                        swap(vec, j + 1, j);
                    }
                }
            }
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("冒泡法用时为:" + (end - begin));
        for (int i = 0; i < vec.length; i++) ...{
            System.out.println(vec[i]);
        }
    }

   
    // 插入排序法
    public void sortInsertion(int[] vec) ...{
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for (int k = 0; k < 1000000; k++) ...{
            for (int i = 1; i < vec.length; i++) ...{
                int j = i;
                while (vec[j - 1] > vec[j]) ...{
                    vec[j] = vec[j - 1];
                    j--;
                    if (j <= 0) ...{
                        break;
                    }
                }
                vec[j] = vec[i];
            }
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("插入法用时为:" + (end - begin));
        for (int i = 0; i < vec.length; i++) ...{
            System.out.println(vec[i]);
        }
    }
   
    public int partition(int a[],int low,int high)...{
        int pivot,p_pos,i;
        p_pos=low;
        pivot=a[p_pos];
        for(i=low+1;i<=high;i++)...{
            if(a[i]                p_pos++;
                swap(a,p_pos,i);
            }
        }
        swap(a,low,p_pos);
        return p_pos;
    }

    public void quicksort(int a[],int low,int high)...{
        int pivot;
        if(low            pivot=partition(a,low,high);
            quicksort(a,low,pivot-1);
            quicksort(a,pivot+1,high);
        }
    }
    //快速排序法
    public void sortQuick(int[] vec)...{
        long begin=System.currentTimeMillis();
        for(int k=0;k<1000000;k++)...{
            quicksort(vec,0,5);
        }
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("快速法用时为:" + (end - begin));
        for (int i = 0; i < vec.length; i++) ...{
            System.out.println(vec[i]);
        }
    }
    /** *//**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) ...{
        // TODO Auto-generated method stub
        int[] vec = new int[] ...{ 37, 47, 23, -5, 19, 56 };
        Sort sort = new Sort();
        sort.sortSelection(vec);
        sort.sortBubble(vec);
        sort.sortInsertion(vec);
        sort.sortQuick(vec);

    }

}

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