排序汇总 (java实现)

package com.szu.edu.sort;

import java.util.Random;

/**

* 作者：zhouhong

* 时间：2012.08.26

* 排序测试类 排序算法的分类如下：

* 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）；

* 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）；

* 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）；

* 4.归并排序；

* 5.基数排序。

* 关于排序方法的选择：

* (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。

* 当记录规模较小时，直接插入排序较好；否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人，应选直接选择排序为宜。

* (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；

* (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。

*/

public class SortTest {

/**

* 初始化测试数组的方法

*

* @return 一个初始化好的数组

*/

public int[] createArray() {

Random random = new Random();

int[] array = new int[10];

for (int i = 0; i < 10; i++)

// 两个生成的随机数相减，保证生成的数中有负数

array[i] = random.nextInt(100) - random.nextInt(100);

System.out.println("原序列:");

printArray(array);

return array;

}

/**

* 打印数组中的元素到控制台

*

* @param source

*/

public void printArray(int[] data) {

// TODO Auto-generated method stub

for (int i : data)

System.out.print(i + " ");

System.out.println();

}

/**

* 交换数组中指定的两元素的位置

*

* @param data

* @param x

* @param y

*/

private void swap(int[] data, int x, int y) {

int temp;

temp = data[x];

data[x] = data[y];

data[y] = temp;

}

/**

* 冒泡排序----交换排序的一种

* 方法：相邻两元素进行比较，如有需要则进行交换，每完成一次循环就将最大元素排在最后（如从小到大排序），下一次循环是将其他的数进行类似操作。

* 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4

*

* @param data

* 要排序的数组

* @param sortType

* 排序类型

* @return

*/

public void bubbleSort(int[] data, String sortType) {

if (sortType.equals("asc")) {// 正排序，从小到大

// 比较的轮数

for (int i = 1; i < data.length; i++) {

// 将最大的数排到data[data.length-i]上

for (int j = 0; j < data.length - i; j++)

if (data[j] > data[j + 1])

swap(data, j, j + 1);

}

} else if (sortType.equals("desc")) {// 倒排序,从大到小

// 比较的轮数

for (int i = 1; i < data.length; i++)

// 将最小的数排到data[data.length-i]上

for (int j = 0; j < data.length - i; j++)

if (data[j] < data[j + 1])

swap(data, j, j + 1);

} else

System.out.println("您输入的类型错误！");

printArray(data);

}

/**

*

* 直接选择排序法----选择排序的一种

*

* 方法：每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素， 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。

* 性能：比较次数O(n^2),n^2/2 交换次数O(n),n

* 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。

* 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。

*

* @param data

* 要排序的数组

* @param sortType

* 排序类型

* @return

*/

public void selectSort(int[] data, String sortType) {

if (sortType.equals("asc")) {

// 选择的次数

for (int i = 1; i < data.length; i++) {

int index = 0;

for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {

if (data[index] < data[j]) {

index = j;

}

}

swap(data, index, data.length - i);

}

} else if (sortType.equals("desc")) {

// 选择的次数

for (int i = 1; i < data.length; i++) {

int index = 0;

for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {

if (data[index] > data[j]) {

index = j;

}

}

swap(data, index, data.length - i);

}

} else

System.out.println("您输入的类型错误！");

printArray(data);

}

/**

*

* 插入排序

*

* 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。

*

* 性能：比较次数O(n^2),n^2/4

*

* 复制次数O(n),n^2/4

*

* 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。

*

* @param data

* 要排序的数组

*

* @param sortType

* 排序类型

*

*/

public void insertSort(int[] data, String sortType) {

if (sortType.equals("asc")) {// 正排序，从小到大

// 选择插入的次数

for (int i = 1; i < data.length; i++) {

// 将前面i+1个数排好序

for (int j = 0; j < i; j++) {

if (data[j] > data[i]) {

swap(data, i, j);

}

}

}

} else if (sortType.equals("desc")) {

// 选择插入的次数

for (int i = 1; i < data.length; i++) {

// 将前面i+1个数排好序

for (int j = 0; j < i; j++) {

if (data[j] < data[i]) {

swap(data, i, j);

}

}

}

} else

System.out.println("您输入的类型错误！");

printArray(data);

}

/**

* 反转数组的方法

*

* @param data 源数组

*

*/

public void reverse(int[] data) {

int length = data.length;

for (int i = 0; i < length / 2; i++) {

int temp;

temp = data[i];

data[i] = data[length - i - 1];

data[length - i - 1] = temp;

}

printArray(data);

}

/**

*

* 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。

*

* 步骤为：

*

* 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot），

*

* 2. 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，

* 该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。

*

* 3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

*

* 递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递回下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）

* 中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

*

* @param data 待排序的数组

* @param low

* @param high

* @see SortTest#qsort(int[], int, int)

* @see SortTest#qsort_desc(int[], int, int)

*/

public void quickSort(int[] data,String sortType){

if(sortType.equals("asc")){//正排序，从小到大

qsort_asc(data,0,data.length-1);

}else if(sortType.equals("desc")){

qsort_desc(data,0,data.length-1);

}else{

System.out.println("您输入的类型错误！");

}

}

/**

* 快速排序的具体实现，排正序

* @param data

* @param low

* @param high

*/

public void qsort_asc(int[] data,int low,int high){

int i,j,pivotkey;

if(low < high){

i = low;

j = high;

pivotkey = data[i];

while(i < j){//这个做为循环的出口

//从右往左找出第一个小于pivotkey的值

while(i < j && data[j] > pivotkey) j--;

//swap(data,i,j);

if(i < j){

data[i] = data[j];

i++;

}

//从左往右找出第一个大于pivotkey的值

while(i < j && data[i] < pivotkey) i++;

if(i < j){

data[j] = data[i];

j--;

}

}

data[i] = pivotkey;

qsort_asc(data,low,i-1);

qsort_asc(data,i+1,high);

}

//printArray(data);

}

/**

* 快速排序的具体实现，排倒序

* @param data

* @param low

* @param high

*/

public void qsort_desc(int[] data,int low,int high){

int i,j,pivotkey;

if(low < high){

i = low;

j = high;

pivotkey = data[i];

while(i < j){

//从右往左找出第一个大于pivotkey的值

while(i < j && data[j] < pivotkey) j--;

if(i < j){

data[i] = data[j];

i++;

}

//从左往右找出第一个小于pivotkey的值

while(i < j && data[i] > pivotkey) i++;

if(i < j){

data[j] = data[i];

j--;

}

}

data[i] = pivotkey;

qsort_desc(data,low,i - 1);

qsort_desc(data,i + 1,high);

}

//因为这个函数式递归调用的，所以不可以在运行时就打印出来

//printArray(data);

}

/**

*二分查找特定整数在整型数组中的位置(递归)

*查找线性表必须是有序列表

*@paramdataset

*@paramdata

*@parambeginIndex

*@paramendIndex

*@returnindex

*/

public int binarySearch(int[] dataset,int data, int beginIndex,int endIndex){

int midIndex = (beginIndex + endIndex)/2;

if(data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex] || beginIndex > endIndex)

return -1;

if(dataset[midIndex] > data){

return binarySearch(dataset,data,beginIndex,midIndex-1);

}else if(dataset[midIndex] < data){

return binarySearch(dataset,data,midIndex + 1,endIndex);

}else{

return midIndex;

}

}

/**

*二分查找特定整数在整型数组中的位置(非递归)

*查找线性表必须是有序列表

*@paramdataset

*@paramdata

*@returnindex

*/

public int binarySearch(int[] dataset,int data){

int beginIndex,endIndex;

beginIndex = 0;

endIndex = dataset.length - 1;

if(data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex] || beginIndex > endIndex)

return -1;

while(beginIndex <= endIndex){

int midIndex = (beginIndex + endIndex)/2;

if(data < dataset[midIndex]){

endIndex = midIndex - 1;

}else if(data > dataset[midIndex]){

beginIndex = midIndex + 1;

}else{

return midIndex;

}

}

return -1;

}

public static void main(String[] args) {

// TODO Auto-generated method stub

SortTest sortTest = new SortTest();

int[] array = sortTest.createArray();

int[] data = new int[] {23,45,3,24,90,45,12,28,89};

System.out.println("进入冒泡排序部分：");

System.out.println("==========冒泡排序后(正序)==========");

sortTest.bubbleSort(array, "asc");

System.out.println("==========冒泡排序后(倒序)==========");

sortTest.bubbleSort(array, "desc");

System.out.println();

array = sortTest.createArray();

System.out.println("进入选择排序部分：");

System.out.println("==========选择排序后(正序)==========");

sortTest.selectSort(array, "asc");

System.out.println("==========选择排序后(倒序)==========");

sortTest.selectSort(array, "desc");

System.out.println();

array = sortTest.createArray();

System.out.println("进入插入排序部分：");

System.out.println("==========插入排序后(正序)==========");

sortTest.insertSort(array, "asc");

System.out.println("==========插入排序后(倒序)==========");

sortTest.insertSort(array, "desc");

System.out.println();

array = sortTest.createArray();

System.out.println("==========数组反转后==========");

sortTest.reverse(array);

System.out.println();

array = sortTest.createArray();

System.out.println("进入快速排序部分：");

System.out.println("==========快速排序后(正序)==========");

sortTest.quickSort(array, "asc");

sortTest.printArray(array);

System.out.println("==========快速排序后(倒序)==========");

sortTest.quickSort(array, "desc");

sortTest.printArray(array);

System.out.println();

System.out.println("原序列：");

sortTest.printArray(data);

System.out.println("进入二分查找部分：");

System.out.println("查找前先对数组进行排序（正序）：");

System.out.println("==========排序后(正序)==========");

sortTest.quickSort(data, "asc");

sortTest.printArray(data);

System.out.println("==========数组二分查找==========");

System.out.println("您要找的数在第" + sortTest.binarySearch(data, 28) + "个位置上。(下标从0开始计算)");

}

}

运行结果：

原序列:

-54 11 -61 61 -82 -1 -39 -12 17 26

进入冒泡排序部分：

==========冒泡排序后(正序)==========

-82 -61 -54 -39 -12 -1 11 17 26 61

==========冒泡排序后(倒序)==========

61 26 17 11 -1 -12 -39 -54 -61 -82

原序列:

-5 81 -52 -4 0 5 -40 -39 43 -3

进入选择排序部分：

==========选择排序后(正序)==========

-52 -40 -39 -5 -4 -3 0 5 43 81

==========选择排序后(倒序)==========

81 43 5 0 -3 -4 -5 -39 -40 -52

原序列:

14 -64 21 20 34 14 10 -92 6 36

进入插入排序部分：

==========插入排序后(正序)==========

-92 -64 6 10 14 14 20 21 34 36

==========插入排序后(倒序)==========

36 34 21 20 14 14 10 6 -64 -92

原序列:

83 42 -4 11 3 25 -71 -62 20 -4

==========数组反转后==========

-4 20 -62 -71 25 3 11 -4 42 83

原序列:

-31 19 72 -54 -16 -19 -47 -66 28 -59

进入快速排序部分：

==========快速排序后(正序)==========

-66 -59 -54 -47 -31 -19 -16 19 28 72

==========快速排序后(倒序)==========

72 28 19 -16 -19 -31 -47 -54 -59 -66

原序列：

23 45 3 24 90 45 12 28 89

进入二分查找部分：

查找前先对数组进行排序（正序）：

==========排序后(正序)==========

3 12 23 24 28 45 45 89 90

==========数组二分查找==========

您要找的数在第4个位置上。(下标从0开始计算)

转载地址：http://blog.csdn.net/lenotang/archive/2008/11/29/3411346.aspx