常用Java排序算法详解

一、选择排序(SelectSort)

基本原理：对于给定的一组记录，经过第一轮比较后得到最小的记录，然后将该记录与第一个记录的位置进行交换；接着对不包括第一个记录以外的其他记录进行第二次比较，得到最小的记录并与第二个记录进行位置交换；重复该过程，直到进行比较的记录只有一个为止。

public class SelectSort {
 public static void selectSort(int[] array) {
 int i;
 int j;
 int temp;
 int flag;
 for (i = 0; i < array.length; i++) {
 temp = array[i];
 flag = i;
 for (j = i + 1; j < array.length; j++) {
 if (array[j] < temp) {
  temp = array[j];
  flag = j;
 }
 }
 if (flag != i) {
 array[flag] = array[i];
 array[i] = temp;
 }
 }
 }
 public static void main(String[] args) {
 int[] a = { 5, 1, 9, 6, 7, 2, 8, 4, 3 };
 selectSort(a);
 for (int i = 0; i < a.length; i++) {
 System.out.print(a[i] + " ");
 }
 }
}

二、插入排序(InsertSort)

基本原理：对于给定的一组数据，初始时假设第一个记录自成一个有序序列，其余记录为无序序列。接着从第二个记录开始，按照记录的大小依次将当前处理的记录插入到其之前的有序序列中，直至最后一个记录插入到有序序列中为止。

public class InsertSort {
 public static void insertSort(int[] a) {
 if (a != null) {
 for (int i = 1; i < a.length; i++) {
 int temp = a[i];
 int j = i;
 if (a[j - 1] > temp) {
  while (j >= 1 && a[j - 1] > temp) {
  a[j] = a[j - 1];
  j--;
  }
 }
 a[j] = temp;
 }
 }
 }
 public static void main(String[] args) {
 int[] a = { 5, 1, 7, 2, 8, 4, 3, 9, 6 };
 // int[] a =null;
 insertSort(a);
 for (int i = 0; i < a.length; i++) {
 System.out.print(a[i] + " ");
 }
 }
}

三、冒泡排序(BubbleSort)

基本原理：对于给定的n个记录，从第一个记录开始依次对相邻的两个记录进行比较，当前面的记录大于后面的记录时，交换位置，进行一轮比较和换位后，n个记录中的最大记录将位于第n位；然后对前(n-1)个记录进行第二轮比较；重复该过程直到进行比较的记录只剩下一个为止。

public class BubbleSort {
 public static void bubbleSort(int array[]) {
 int temp = 0;
 int n = array.length;
 for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
 for (int j = 0; j < i; j++) {
 if (array[j] > array[j + 1]) {
  temp = array[j];
  array[j] = array[j + 1];
  array[j + 1] = temp;
 }
 }
 }
 }
 public static void main(String[] args) {
 int a[] = { 45, 1, 21, 17, 69, 99, 32 };
 bubbleSort(a);
 for (int i = 0; i < a.length; i++) {
 System.out.print(a[i] + " ");
 }
 }
}

四、归并排序(MergeSort)

基本原理：利用递归与分治技术将数据序列划分成为越来越小的半子表，再对半子表排序，最后再用递归方法将排好序的半子表合并成为越来越大的有序序列。对于给定的一组记录(假设共有n个记录)，首先将每两个相邻的长度为1的子序列进行归并，得到n/2(向上取整)个长度为2或1的有序子序列，再将其两两归并，反复执行此过程，直到得到一个有序序列。

public class MergeSort {
 public static void merge(int array[], int p, int q, int r) {
 int i, j, k, n1, n2;
 n1 = q - p + 1;
 n2 = r - q;
 int[] L = new int[n1];
 int[] R = new int[n2];
 for (i = 0, k = p; i < n1; i++, k++)
 L[i] = array[k];
 for (i = 0, k = q + 1; i < n2; i++, k++)
 R[i] = array[k];
 for (k = p, i = 0, j = 0; i < n1 && j < n2; k++) {
 if (L[i] > R[j]) {
 array[k] = L[i];
 i++;
 } else {
 array[k] = R[j];
 j++;
 }
 }
 if (i < n1) {
 for (j = i; j < n1; j++, k++)
 array[k] = L[j];
 }
 if (j < n2) {
 for (i = j; i < n2; i++, k++) {
 array[k] = R[i];
 }
 }
 }
 public static void mergeSort(int array[], int p, int r) {
 if (p < r) {
 int q = (p + r) / 2;
 mergeSort(array, p, q);
 mergeSort(array, q + 1, r);
 merge(array, p, q, r);
 }
 }
 public static void main(String[] args) {
 int a[] = { 5, 4, 9, 8, 7, 6, 0, 1, 3, 2 };
 mergeSort(a, 0, a.length - 1);
 for (int j = 0; j < a.length; j++) {
 System.out.print(a[j] + " ");
 }
 }
}

五、快速排序(QuickSort)

基本原理：对于一组给定的记录，通过一趟排序后，将原序列分为两部分，其中前一部分的所有记录均比后一部分的所有记录小，然后再依次对前后两部分的记录进行快速排序，递归该过程，直到序列中的所有记录均有序为止。

public class QuickSort {
 public static void sort(int array[], int low, int high) {
 int i, j;
 int index;
 if (low >= high)
 return;
 i = low;
 j = high;
 index = array[i];
 while (i < j) {
 while (i < j && index <= array[j])
 j--;
 if (i < j)
 array[i++] = array[j];
 while (i < j && index > array[i])
 i++;
 if (i < j)
 array[j--] = array[i];
 }
 array[i] = index;
 sort(array, low, i - 1);
 sort(array, i + 1, high);
 }
 public static void quickSort(int array[]) {
 sort(array, 0, array.length - 1);
 }
 public static void main(String[] args) {
 int a[] = { 5, 8, 4, 6, 7, 1, 3, 9, 2 };
 quickSort(a);
 for (int i = 0; i < a.length; i++) {
 System.out.print(a[i] + " ");
 }
 }
}

六、希尔排序(ShellSort)

基本原理：先将待排序的数组元素分成多个子序列，使得每个子序列的元素个数相对减少，然后对各个子序列分别进行直接插入排序，待整个待排序序列"基本有序后"，最后再对所有元素进行一次直接插入排序。

public class ShellSort {
 public static void shellSort(int[] a) {
 int len = a.length;
 int i, j;
 int h;
 int temp;
 for (h = len / 2; h > 0; h = h / 2) {
 for (i = h; i < len; i++) {
 temp = a[i];
 for (j = i - h; j >= 0; j -= h) {
  if (temp < a[j]) {
  a[j + h] = a[j];
  } else
  break;
 }
 a[j + h] = temp;
 }
 }
 }
 public static void main(String[] args) {
 int a[] = { 5, 4, 9, 8, 7, 6, 0, 1, 3, 2 };
 shellSort(a);
 for (int j = 0; j < a.length; j++) {
 System.out.print(a[j] + " ");
 }
 }
}

七、最小堆排序(MinHeapSort)

基本原理：对于给定的n个记录，初始时把这些记录看作一颗顺序存储的二叉树，然后将其调整为一个小顶堆，然后将堆的最后一个元素与堆顶元素进行交换后，堆的最后一个元素即为最小记录；接着讲前(n-1)个元素重新调整为一个小顶堆，再将堆顶元素与当前堆的最后一个元素进行交换后得到次小的记录，重复该过程直到调整的堆中只剩一个元素时为止，该元素即为最大记录，此时可得到一个有序序列。

public class MinHeapSort {
 public static void adjustMinHeap(int[] a, int pos, int len) {
 int temp;
 int child;
 for (temp = a[pos]; 2 * pos + 1 <= len; pos = child) {
 child = 2 * pos + 1;
 if (child < len && a[child] > a[child + 1])
 child++;
 if (a[child] < temp)
 a[pos] = a[child];
 else
 break;
 }
 a[pos] = temp;
 }
 public static void myMinHeapSort(int[] array) {
 int i;
 int len = array.length;
 for (i = len / 2 - 1; i >= 0; i--) {
 adjustMinHeap(array, i, len - 1);
 }
 for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
 int tmp = array[0];
 array[0] = array[i];
 array[i] = tmp;
 adjustMinHeap(array, 0, i - 1);
 }
 }
 public static void main(String[] args) {
 int[] a = { 5, 4, 9, 8, 7, 6, 0, 1, 3, 2 };
 myMinHeapSort(a);
 for (int i = 0; i < a.length; i++) {
 System.out.print(a[i] + " ");
 }
 }
}

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