Java 7大常见排序方法实例详解

<code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap; public class InsertSort {  private static int contrastCount = 0;//对比次数  private static int swapCount = 0;//交换次数  public static void main(String[] args) {   System.out.println("直接插入排序：/n 假设前面的序列都已经排序好了，把后面未排序的数往已排好序的序列内插入,时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)，稳定排序");   HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();   init(hashMap);//初始化    System.out.println("初始序列为：");   print(hashMap, 0);//打印   insert(hashMap);//排序  }  /**   * 初始化函数   * @param hashMap   */  private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {   hashMap.put(0, null);//第一位置空   hashMap.put(1, 0);   hashMap.put(2, 5);   hashMap.put(3, 11);   hashMap.put(4, 12);   hashMap.put(5, 13);   hashMap.put(6, 4);   hashMap.put(7, 1);   hashMap.put(8, 5);   hashMap.put(9, 8);   hashMap.put(10, 6);   hashMap.put(11, 4);   hashMap.put(12, 8);   }  /**   * 进行插入排序   * @param hashMap 待排序的表   */  private static void insert(HashMap<integer, integer=""> hashMap){   System.out.println("开始插入排序：");   int i,j;   //排序开始时间   long start = System.currentTimeMillis();    for(i=2; i<hashmap.size(); author="" code="" contrastcount="0;//对比次数" count="1;//只为统计执行次数" d="1,时间复杂度o(n^1.3),空间复杂度o(1)，不稳定排序");" end="System.currentTimeMillis();" h2="" hashmap="" hhf="" hillsort="" i="1;" id="希尔排序" import="" int="" integer="" j="" long="" n="" param="" pre="" private="" public="" start="System.currentTimeMillis();" static="" swapcount="0;//交换次数" void="" x="1;x<=d;x++){//一共有d组"></hashmap.size();></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code>

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap; /**  * 冒泡排序  * @author HHF  * 2014年3月19日  */ public class BubbleSort {  private static int contrastCount = 0;//对比次数  private static int swapCount = 0;//交换次数  public static void main(String[] args) {   System.out.println("冒泡排序：/n 第一轮使最大值沉淀到最底下，采用从头开始的两两比较的办法，如果i大于i++则交换，下一次有从第一个开始循环，比较次数减一，然后依次重复即可,"     + "/n 如果一次比较为发生任何交换，则可提前终止，时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)，稳定排序");     HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();   init(hashMap);//初始化    System.out.println("初始序列为：");   print(hashMap, 0);//打印   bubble(hashMap);//排序  }  /**   * 初始化函数   * @param hashMap   */  private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {   hashMap.put(0, null);//第一位置空   hashMap.put(1, 10);   hashMap.put(2, 5);   hashMap.put(3, 11);   hashMap.put(4, 12);   hashMap.put(5, 13);   hashMap.put(6, 4);   hashMap.put(7, 1);   hashMap.put(8, 5);   hashMap.put(9, 8);   hashMap.put(10, 6);   hashMap.put(11, 4);   hashMap.put(12, 8);   }  /**   * 进行冒泡排序   * @param hashMap 待排序的表   */  private static void bubble(HashMap<integer, integer=""> hashMap){   System.out.println("开始冒泡排序：");   //排序开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   boolean swap = false;//是否发生交换   int count = 1;//只为了计数   for(int i=1; i<hashmap.size(); int="" j="1;" swap="false;">hashMap.get(j+1)){//需要发生交换j 和 j+1      hashMap.put(0, hashMap.get(j));      hashMap.put(j, hashMap.get(j+1));      hashMap.put(j+1, hashMap.get(0));      swap = true;      contrastCount++;//发生一次对比      swapCount++;//发生一次交换      swapCount++;//发生一次交换      swapCount++;//发生一次交换     }     contrastCount++;//跳出if还有一次对比    }    print(hashMap, count++);    if(!swap)     break;   }    //排序结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   System.out.println("结果为：");   print(hashMap, 0);//输出排序结束的序列   hashMap.clear();//清空   System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比/t");   System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换/t");   System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");  }  /**   * 打印已排序好的元素   * @param hashMap 已排序的表   * @param j 第j趟排序   */  private static void print(HashMap<integer, integer=""> hashMap, int j){   if(j != 0)    System.out.print("第 "+j+" 趟：/t");   for(int i=1; i<hashmap.size(); code=""></hashmap.size();></integer,></hashmap.size();></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code></code>

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap; public class QuickSort {  private static int contrastCount = 0;//对比次数  private static int swapCount = 0;//交换次数  public static void main(String[] args) {   System.out.println("快速排序：/n 任取一个数作为分界线，比它小的放到左边，比它大的放在其右边，然后分别对左右进行递归,时间复杂度O(nLgn),空间复杂度O(n)，不稳定排序");    HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();   init(hashMap);//初始化    System.out.println("初始序列为：");   print(hashMap, 0, 0);//打印   System.out.println("开始快速排序：");    //排序开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   quick(hashMap, 1, hashMap.size()-1);//排序   //排序结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   System.out.println("结果为：");   print(hashMap, 0, 0);//输出排序结束的序列   hashMap.clear();//清空   System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比/t");   System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换/t");   System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");   System.out.println("(注：此输出序列为代码执行过程的序列， 即先左边递归 再 右边递归， 而教科书上的递归序列往往是左右同时进行的结果，特此说明)");  }  /**   * 初始化函数   * @param hashMap   */  private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {   hashMap.put(0, null);//第一位置空   hashMap.put(1, 10);   hashMap.put(2, 5);   hashMap.put(3, 11);   hashMap.put(4, 12);   hashMap.put(5, 13);   hashMap.put(6, 4);   hashMap.put(7, 1);   hashMap.put(8, 5);   hashMap.put(9, 8);   hashMap.put(10, 6);   hashMap.put(11, 4);   hashMap.put(12, 8);   }  /**   * 进行快速排序   * @param hashMap 待排序的表   * @param low   * @param high   */  static int count = 1;  private static void quick(HashMap<integer, integer=""> hashMap, int low, int high){   if(low<high){ hashmap="" high="" int="" integer="" k="quickOnePass(hashMap," low="" param="" private="" static=""> hashMap, int low, int high){    hashMap.put(0, hashMap.get(low));//选择一个分界值 此时第low位元素内的值已经无所谓被覆盖了   swapCount++;//发生一次交换   while(low<high){ high="">hashMap.get(low)){//开始从左往右走 直到有不对的数据 或者 到头了       low++;     contrastCount++;//发生一次对比    }    if(low<high){ hashmap="" integer="" j="" k="" param="" private="" return="" static="" void=""> hashMap, int j, int k){   if(j != 0)    System.out.print("第 "+j+" 趟：(分界线为"+k+")/t");   for(int i=1; i<hashmap.size(); code=""></hashmap.size();></high){></high){></high){></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code></code></code>

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap; public class SelectionSort {  private static int contrastCount = 0;//对比次数  private static int swapCount = 0;//交换次数  public static void main(String[] args) {   System.out.println("选择排序：/n 每次选择最小的，然后与对应的位置处元素交换,时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)，不稳定排序");     HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();   init(hashMap);//初始化    System.out.println("初始序列为：");   print(hashMap, 0, 0);//打印   select(hashMap);//排序  }  /**   * 初始化函数   * @param hashMap   */  private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {   hashMap.put(0, null);//第一位置空   hashMap.put(1, 10);   hashMap.put(2, 5);   hashMap.put(3, 11);   hashMap.put(4, 12);   hashMap.put(5, 13);   hashMap.put(6, 4);   hashMap.put(7, 1);   hashMap.put(8, 5);   hashMap.put(9, 8);   hashMap.put(10, 6);   hashMap.put(11, 4);   hashMap.put(12, 8);   }  /**   * 进行选择排序   * @param hashMap 待排序的表   */  private static void select(HashMap<integer, integer=""> hashMap){   System.out.println("开始选择排序：");    //排序开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   int count = 1;//只为统计执行次数   for(int i=hashMap.size()-1; i>1; i--){//需要循环查询的次数 最后一个元素不用考虑    int k = i;//记录本次查找序列最大值的下标 初始为该数应该要放的位置    for(int j=1; j<i; code="" i="1;" int="" j=""></i;></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code></code></code></code>

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap; public class HeapSort {  private static int contrastCount = 0;//对比次数  private static int swapCount = 0;//交换次数  private static int printCount = 1;//执行打印次数  public static void main(String[] args) {   System.out.println("堆排序：/n 首先建立一个堆（方法是首先把序列排成二叉树，然后从下往上，从右往左使得每一个小子树中的父节点大于子节点，然后从上往下，从左往右记录堆入序列）,"     + "/n 然后把堆的根节点和最底下 的孩子节点交换，整理堆，再重复交换，整理，时间复杂度O(nlgn),空间复杂度O(1)，不稳定排序");     HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();   init(hashMap);//初始化    System.out.println("初始序列为：");   print(hashMap, 0);//打印   heap(hashMap);//排序  }  /**   * 初始化函数   * @param hashMap   */  private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {   hashMap.put(0, null);//第一位置空   hashMap.put(1, 10);   hashMap.put(2, 5);   hashMap.put(3, 11);   hashMap.put(4, 12);   hashMap.put(5, 13);   hashMap.put(6, 4);   hashMap.put(7, 1);   hashMap.put(8, 5);   hashMap.put(9, 8);   hashMap.put(10, 6);   hashMap.put(11, 4);   hashMap.put(12, 8);   }  /**   * 进行堆排序   * @param hashMap 待排序的表   */  private static void heap(HashMap<integer, integer=""> hashMap){   System.out.println("开始建堆：");     //排序开始时间87   long start = System.currentTimeMillis();   for(int i=(hashMap.size()-1)/2; i>=1; i--){//开始建堆    sift(hashMap, i, hashMap.size()-1);//把所有的节点调好位置即可以   }     System.out.println("建堆成功");   for(int j=hashMap.size()-1; j>=1; j--){//每次都把第一个元素与最后一个未排序的交换 然后再调整第一个节点即可    hashMap.put(0, hashMap.get(1));    hashMap.put(1, hashMap.get(j));    hashMap.put(j, hashMap.get(0));    sift(hashMap, 1, j-1);//剩下要排序的数位为j-1    swapCount++;//发生一次交换    swapCount++;//发生一次交换    swapCount++;//发生一次交换   }   //排序结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   System.out.println("结果为：");   print(hashMap, 0);//输出排序结束的序列   hashMap.clear();//清空   System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比/t");   System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换/t");   System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");  }  /**   * 把第i位的元素移动到合适位置 与其子孩子的最大值比较 如果有发生交换 则继续往下比较   * @param hashMap   * @param i 待移动的数下标   * @param n 表示要查找的范围 从1到n个   */  private static void sift(HashMap<integer, integer=""> hashMap, int i, int n){   int j = 2*i;//j为i的左孩子   hashMap.put(0, hashMap.get(i));//当前被待排序的数   while(j<=n){//如果有左孩子的    if(hashMap.containsKey(j+1) && hashMap.get(j)<hashmap.get(j+1)){ else="" hashmap="" i="j;//转移根节点下标" integer="" j="" param="" private="" static="" void=""> hashMap, int j){   if(j != 0)    System.out.print("第 "+j+" 趟：/t");   for(int i=1; i<hashmap.size(); code=""></hashmap.size();></hashmap.get(j+1)){></integer,></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code></code></code></code></code>

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap; public class MergeSort {  private static int contrastCount = 0;//对比次数  private static int swapCount = 0;//交换次数  private static int printCount = 1;//只为统计执行次数  public static void main(String[] args) {   System.out.println("归并尔排序：/n 先将数据分为n组，然后没两组开始合并，相邻两个合并为一个新的有序队列，重复合并直到整个队列有序,时间复杂度O(nlgn),空间复杂度O(n)，稳定排序");     HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();//未排序   HashMap<integer,integer> hashMapNew = new HashMap<integer,integer>();//已排序   hashMapNew.put(0, null);//第一位置空   init(hashMap);//初始化    System.out.println("初始序列为：");   print(hashMap, 0);//打印   System.out.println("开始归并尔排序：");   //排序开始时间   long start = System.currentTimeMillis();     merge(hashMap, hashMapNew, 1, hashMap.size()-1);//排序   //排序结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   System.out.println("结果为：");   print(hashMapNew, 0);//输出排序结束的序列   hashMap.clear();//清空   System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比/t");   System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换/t");   System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");   System.out.println("(注：此输出序列为代码执行过程的序列， 即先左边递归 再 右边递归， 而教科书上的递归序列往往是左右同时进行的结果，特此说明)");  }  /**   * 初始化函数   * @param hashMap   */  private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {   hashMap.put(0, null);//第一位置空   hashMap.put(1, 10);   hashMap.put(2, 5);   hashMap.put(3, 11);   hashMap.put(4, 12);   hashMap.put(5, 13);   hashMap.put(6, 4);   hashMap.put(7, 1);   hashMap.put(8, 5);   hashMap.put(9, 8);   hashMap.put(10, 6);   hashMap.put(11, 4);   hashMap.put(12, 8);   }  /**   * 进行归并尔排序   * @param hashMap 待排序的表   * @param hashMapNew 已排序的表   */  private static void merge(HashMap<integer, integer=""> hashMap, HashMap<integer, integer=""> hashMapNew, int low, int high){   if(low == high){    hashMapNew.put(low, hashMap.get(low));    swapCount++;//发生一次交换   }else{    int meddle = (int)((low+high)/2);//将这一序列数均分的中间值    merge(hashMap, hashMapNew, low, meddle);//继续对左边的序列递归    merge(hashMap, hashMapNew, meddle+1, high);//对右边的序列递归    mergeSort(hashMap, hashMapNew, low, meddle, high);//把相邻的序列组合起来    for(int i=low; i<=high; i++){//将已经排好序的hashMapNew【low，high】覆盖hashMap【low，high】以便进入下一次的递归归并     hashMap.put(i, hashMapNew.get(i));     swapCount++;//发生一次交换    }   }  }  /**   * 进行归并尔排序 把【low，meddle】和【meddle+1，high】和并为一个有序的hashMapNew【low,high】   * @param hashMap 待排序的表    * @param hashMapNew 已排序的表   * @param low 低位   * @param meddle 中位   * @param high 高位   */  private static void mergeSort(HashMap<integer, integer=""> hashMap, HashMap<integer, integer=""> hashMapNew, int low, int meddle, int high){   int k = low;   int j = meddle+1;   while(low<=meddle && j<=high){//两个序列组合成一个序列 从小到达的顺序    if(hashMap.get(low) < hashMap.get(j)){     hashMapNew.put(k++, hashMap.get(low++));//放入合适的位置    }else{     hashMapNew.put(k++, hashMap.get(j++));//放入合适的位置    }       contrastCount++;//发生一次对比    swapCount++;//发生一次交换   }   //如果有一方多出来了 则直接赋值   while(low<=meddle){    hashMapNew.put(k++, hashMap.get(low++));//放入合适的位置    swapCount++;//发生一次交换   }   while(j<=high){    hashMapNew.put(k++, hashMap.get(j++));//放入合适的位置    swapCount++;//发生一次交换   }   print(hashMapNew, printCount++);  }  /**   * 打印已排序好的元素   * @param hashMap 已排序的表   * @param j 第j趟排序   */  private static void print(HashMap<integer, integer=""> hashMap, int j){   if(j != 0)    System.out.print("第 "+j+" 趟：/t");   for(int i=1; i<hashmap.size(); code=""></hashmap.size();></integer,></integer,></integer,></integer,></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></integer,integer></integer,integer></code></code></code></code></code></code>

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">/**  * 最低位优先基数排序  * @author HHF  *  */ public class LSDSort {  private static int contrastCount = 0;//对比次数  private static int swapCount = 0;//交换次数  private static int printCount = 1;//只为统计执行次数   public static void main(String[] args) {   System.out.println("最低位优先基数排序：/n 按个位、十位、百位排序，不需要比较，只需要对数求余然后保存到相应下标的二维数组内，然后依次读取，每一进制重复依次 ,时间复杂度O(d（n+rd）),空间复杂度O(n+rd)，稳定排序");     int[] data = { 173, 22, 93, 43, 55, 14, 28, 65, 39, 81, 33, 100 };   System.out.println("初始序列为：");   print(data, 0);//打印   LSD(data, 3);  }  public static void LSD(int[] number, int d) {// d表示最大的数有多少位   int k = 0;//number的小标   int n = 1;//当比较十位的时候 n=10 比较百位的时候 n=100 用来吧高位降低方便求余数   int m = 1;//正在比较number中数据的倒数第几位   int[][] temp = new int[10][number.length];// 数组的第一维表示可能的余数0-9 二维依次记录该余数相同的数   int[] order = new int[10];// 数组orderp[i]用来表示该位的余数是i的数的个数   //排序开始时间   long start = System.currentTimeMillis();   while (m <= d) {//d=5则比较五次    for (int i = 0; i < number.length; i++) {//把number中的数按余数插入到temp中去     int lsd = ((number[i] / n) % 10);//求得该数的余数     temp[lsd][order[lsd]] = number[i];//保存到相应的地方     order[lsd]++;//该余数有几个     swapCount++;//发生一次交换    }    for (int i = 0; i < 10; i++) {//将temp中的数据按顺序提取出来     if (order[i] != 0)//如果该余数没有数据则不需要考虑      for (int j = 0; j < order[i]; j++) {//有给余数的数一共有多少个       number[k] = temp[i][j];//一一赋值       k++;       swapCount++;//发生一次交换      }     order[i] = 0;//置零，以便下一次使用    }    n *= 10;//进制+1 往前走    k = 0;//从头开始    m++;//进制+1    print(number, printCount++);   }   //排序结束时间   long end = System.currentTimeMillis();   System.out.println("结果为：");   print(number, 0);//输出排序结束的序列   System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比/t");   System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换/t");   System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");  }  /**   * 打印已排序好的元素   * @param data 已排序的表   * @param j 第j趟排序   */  private static void print(int[] data, int j){   if(j != 0)    System.out.print("第 "+j+" 趟：/t");   for (int i = 0; i < data.length; i++) {    System.out.print(data[i] + " ");   }   System.out.println();  } } </code></code></code></code></code></code></code>