Java常用的7大排序算法汇总

1.插入排序算法

插入排序的基本思想是在遍历数组的过程中,假设在序号 i 之前的元素即 [0..i-1] 都已经排好序,本趟需要找到 i 对应的元素 x 的正确位置 k ,并且在寻找这个位置 k 的过程中逐个将比较过的元素往后移一位,为元素 x “腾位置”,最后将 k 对应的元素值赋为 x ,一般情况下,插入排序的时间复杂度和空间复杂度分别为 O(n2 ) 和 O(1)。

/**

@param int[] 未排序数组

@return int[] 排完序数组
*/

public int[] sortInsert(int[] array){
for(int i=1;i<array.length;i++){
int temp = array[i];
int j;
for(j=i-1;j >= 0 && temp< array[j]; j--){
array[j + 1] = array[j];
}
array[j + 1] = temp;
}
return array;
}

2.选择排序算法

选择排序的基本思想是遍历数组的过程中,以 i 代表当前需要排序的序号,则需要在剩余的 [i…n-1] 中找出其中的最小值,然后将找到的最小值与 i 指向的值进行交换。因为每一趟确定元素的过程中都会有一个选择最大值的子流程,所以人们形象地称之为选择排序。选择排序的时间复杂度和空间复杂度分别为 O(n2 ) 和 O(1) 。

/**

@param int[] 未排序数组

@return int[] 排完序数组
*/

public int[] sortSelect(int[] arr){
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
int miniPost = i;
for (int m = i + 1; m < arr.length; m++) {
if (arr[m] < arr[miniPost]) {
miniPost = m;
}
}

if (arr[i] > arr[miniPost]) {
int temp;
temp = arr[i];
arr[i] = arr[miniPost];
arr[miniPost] = temp;
}
}
return arr;
}

3.冒泡排序算法

冒泡排序是將比較大的數字沉在最下面,较小的浮在上面

/**

@param int[] 未排序数组

@return int[] 排完序数组
*/

public int[] sortBubble(int[] array){
int temp;
// 第一层循环:表明比较的次数, 比如 length 个元素,比较次数为 length-1 次(肯定不需和自己比)
for(int i=0;i<array.length-1;i++){
for (int j = array.length - 1; j > i; j--) {
if (array[j] < array[j - 1]) {
temp = array[j];
array[j] = array[j - 1];
array[j - 1] = temp;
}
}
}
return array;
}

4.快速排序算法

通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小,则可以分别对这两部分记录继续进行排序,已达到整个序列有序的目的,本质就是,找一个基位(枢轴,分水岭,作用是左边的都比它小,右边的都比它大。

可随机,取名base,首先从序列最右边开始找比base小的,如果小,换位置,从而base移到刚才右边(比较时比base小)的位置(记为临时的high位),这样base右边的都比base大。然后,从序列的最左边开始找比base大的,如果大,换位置,从而base移动到刚才左边(比较时比base大)的位置(记为临时的low位),这样base左边的都比base小,循环以上两步,直到 low == heigh, 这使才真正的找到了枢轴,分水岭. 返回这个位置,分水岭左边和右边的序列,分别再来递归。

/**

@param int[] 未排序数组

@return int[] 排完序数组
*/

public int[] sortQuick(int[] array){
return quickSort(array, 0, array.length-1);
}

private int[] quickSort(int[] arr, int low, int heigh) {
if (low < heigh) {
int division = partition(arr, low, heigh);
quickSort(arr, low, division - 1);
quickSort(arr, division + 1, heigh);
}
return arr;
}

// 分水岭,基位,左边的都比这个位置小,右边的都大
private int partition(int[] arr, int low, int heigh) {
int base = arr[low]; //用子表的第一个记录做枢轴(分水岭)记录
while (low < heigh) { //从表的两端交替向中间扫描
while (low < heigh && arr[heigh] >= base) {
heigh--;
}
// base 赋值给 当前 heigh 位,base 挪到(互换)到了这里,heigh位右边的都比base大
swap(arr, heigh, low);
while (low < heigh && arr[low] <= base) {
low++;
}
// 遇到左边比base值大的了,换位置
swap(arr, heigh, low);
}
// now low = heigh;
return low;
}

private void swap(int[] arr, int a, int b) {
int temp;
temp = arr[a];
arr[a] = arr[b];
arr[b] = temp;
}

5.合并排序算法

归并排序采用的是递归来实现,属于“分而治之”,将目标数组从中间一分为二,之后分别对这两个数组进行排序,排序完毕之后再将排好序的两个数组“归并”到一起,归并排序最重要的也就是这个“归并”的过程,归并的过程中需要额外的跟需要归并的两个数组长度一致的空间

/**

@param int[] 未排序数组

@return int[] 排完序数组
*/
private int[] sort(int[] nums, int low, int high) {
int mid = (low + high) / 2;
if (low < high) {
// 左边
sort(nums, low, mid);
// 右边
sort(nums, mid + 1, high);
// 左右归并
merge(nums, low, mid, high);
}
return nums;
}

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