Java常用的九种排序方法及代码实现

 package com.algorithm.Demo;

 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Arrays;
 import java.util.List;

 public class SortRecoder {
     public static void main(String[] args) {
         SortRecoder SR = new SortRecoder();
         int[] a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,18,23,34,15,35,25,53};

         System.out.println(" --1.直接插入排序--");
         SR.insertSort(a);
         System.out.println(" --2.希尔排序--");
         SR.sheelSort(a);
         System.out.println(" --3.简单选择排序--");
         SR.selectSort(a);
         System.out.println(" --4.堆排序--");
         SR.heapSort(a);
         System.out.println(" --5.冒泡排序--");
         SR.bubbleSort(a);
         System.out.println(" --6.快速排序--");
         SR.FastSort(a,0,a.length-1);
         SR.printAll(a);
         System.out.println(" --7.归并排序--");
         SR.mergingSort(a,0,a.length-1);
         SR.printAll(a);
         System.out.println(" --8.基数排序--");
         SR.radixSort(a);
         System.out.println(" --9.类方法排序--");
         SR.ArraySort(a);

     }

     // 打印完整序列
     public void printAll(int[] list) {
         for (int value : list) {
             System.out.print(value+"  ");
         }
         System.out.println();
     }

     //1.直接插入排序
     //将大于要插入值的数整体后移一个单位 ,将需要插入的小数值向前移一位。
     public void insertSort(int[] a){
         for(int i=1;i
             int insertNum=a[i];//要插入的数 38,65,97,76,13,27...
             int j=i-1;
             //依次比较更换位置
             for(;j>=0&&insertNum//将大于要插入值的数整体后移一个单位  ，j减少1。
                 a[j+1]=a[j];
             }
             a[j+1]=insertNum;//将需要插入的数放在要插入的位置。
         }
         this.printAll(a);
     }

     //2.希尔排序（最小增量排序）  --对于直接插入排序问题，数据量巨大时。
     //  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。
     public  void sheelSort(int[] a){
         int d  = a.length;
         while (d!=0) {
             d=d/2;
             for (int x = 0; x < d; x++) {//分的组数
                 for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//组中的元素，从第二个数开始
                     int j = i - d;//j为有序序列最后一位的位数
                     int temp = a[i];//要插入的元素
                     for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {
                         a[j + d] = a[j];//向后移动d位
                     }
                     a[j + d] = temp;
                 }
             }
         }
         this.printAll(a);
     }

     //3.简单选择排序    --常用于取序列中最大最小的几个数时。
     //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。
     public void selectSort(int[] a) {
         int length = a.length;
         for (int i = 0; i < length; i++) {//循环次数
             int key = a[i];
             int position=i;
             for (int j = 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;
         }
         this.printAll(a);
     }

     //4.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。
     //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。根节点是最小值
     public void heapSort(int[] a){
         int arrayLength=a.length;
         //循环建堆
         for(int i=0;i1;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));
         }
         this.printAll(a);
     }
     private void swap(int[] data, int i, int j) {
         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) {
         //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
                     //若果右子节点的值较大
                     if(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]
                     //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
     //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
     public void bubbleSort(int[] a){
         int temp;
         for(int i=0;i
             for(int j=0;j1;j++){
                 if(a[j]>a[j+1]){
                     temp=a[j];
                     a[j]=a[j+1];
                     a[j+1]=temp;
                 }
             }
         }
         this.printAll(a);
     }

     //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
     public void FastSort(int[] a,int low,int high){
         int start = low;
         int end = high;
         int key = a[low];
         while(end>start){
             //从后往前比较
             while(end>start&&a[end]>=key)  //如果没有比关键值小的，比较下一个，直到有比关键值小的交换位置，然后又从前往后比较
                 end--;
             if(a[end]<=key){
                 int temp = a[end];
                 a[end] = a[start];
                 a[start] = temp;
             }
             //从前往后比较
             while(end>start&&a[start]<=key)//如果没有比关键值大的，比较下一个，直到有比关键值大的交换位置
                start++;
             if(a[start]>=key){
                 int temp = a[start];
                 a[start] = a[end];
                 a[end] = temp;
             }
         //此时第一次循环比较结束，关键值的位置已经确定了。左边的值都比关键值小，右边的值都比关键值大，但是两边的顺序还有可能是不一样的，进行下面的递归调用
         }
         //递归
         if(start>low) FastSort(a,low,start-1);//左边序列。第一个索引位置到关键值索引-1
         if(end1,high);//右边序列。从关键值索引+1到最后一个
     }

     //7.归并排序  --速度仅次于快排
     //选择相邻两个数组成一个有序序列。 然后再把相邻有序子序列合并为整体有序序列。重复执行，直到全部组成一个有序序列
     public void mergingSort(int[] data, int left, int right) {
         if(left
             //找出中间索引
             int center=(left+right)/2;
             //对左边数组进行递归
             mergingSort(data,left,center);
             //对右边数组进行递归
             mergingSort(data,center+1,right);
             //合并
             merge(data,left,center,right);
         }

     }

     public void merge(int[] data, int left, int center, int right) {
         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   --用于大量数，很长的数进行排序时。
     //将所有待比较数值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。
     public void radixSort (int[] array) {
         //首先确定排序的趟数;
         int max = array[0];
         for (int i = 1; i < array.length; i++) {
             if (array[i] > max) {
                 max = array[i];
             }
         }
         int time = 0;
         //判断位数;
         while (max > 0) {
             max /= 10;
             time++;
         }
         //建立10个队列;
         List queue = new ArrayList();
         for (int i = 0; i < 10; i++) {
             ArrayList queue1 = new ArrayList();
             queue.add(queue1);
         }
         //进行time次分配和收集;
         for (int i = 0; i < time; i++) {
             //分配数组元素;
             for (int j = 0; j < array.length; j++) {
                 //得到数字的第time+1位数;
                 int x = 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);
             }
             int count = 0;//元素计数器;
             //收集队列元素;
             for (int k = 0; k < 10; k++) {
                 while (queue.get(k).size() > 0) {
                     ArrayList queue3 = queue.get(k);
                     array[count] = queue3.get(0);
                     queue3.remove(0);
                     count++;
                 }
             }
         }
         this.printAll(array);
     }

     //9.类方法降序排列
     public void ArraySort(int[] a){
         Arrays.sort(a);
         //this.printAll(a);
         for(int i=0,j=a.length-1;i
             int temp=a[i];
             a[i]=a[j];
             a[j]=temp;
         }
         this.printAll(a);
     }

 }