java 排序算法代码大全

/**
* 插入排序:直接插入排序、折半插入排序和系尔排序
* 交换排序:冒泡排序和快速排序
* 选择排序:简单选择排序和堆排序
* 归并排序:归并排序
*
* 基本思想
* 插入排序:将第N个记录插入到前面(N-1)个有序的记录当中。
* 交换排序:按照某种顺序比较两个记录的关键字大小，然后根据需要交换两个记录的位置。
* 选择排序:根据某种方法选择一个关键字最大的记录或者关键字最小的记录，放到适当的位置。
*
* 排序方法比较
* 排序方法         平均时间        最坏时间         辅助存储
* 直接插入排序      O(N2)          O(N2)           O(1)
* 起泡排序         O(N2)          O(N2)           O(1)
* 快速排序         O(Nlog2N)      O(N2)           O(Nlog2N)
* 简单选择排序      O(N2)          O(N2)           O(1)
* 堆排序           O(Nlog2N)      O(Nlog2N)       O(1)
* 归并排序         O(Nlog2N)      O(Nlog2N)       O(n)
* 基数排序         O(d(n+radix))  O(d(n+radix))   O(radix)
*
*
*
* @author Administrator
*
*/
public class SortTest {

public static void main(String[] args)throws Exception {
//测试排序是否正确
//String[] testErr=new String[]{"冒泡排序","简单选择排序","直接插入排序","折半插入排序","系尔排序","堆排序","归并排序","快速排序"};
//new SortTest().testErr(testErr);

//排序1（全部）
String[] strs=new String[]{"冒泡排序","简单选择排序","直接插入排序","折半插入排序","希尔排序","堆排序","归并排序","快速排序"};
new SortTest().test(strs,10000,50000,5000);

//排序2（加强）
String[] strs2=new String[]{"希尔排序","堆排序","归并排序","快速排序"};
new SortTest().test(strs2,100000,1900000,100000);

}
private  void testErr(String[] strings) throws Exception{

//System.out.println(Arrays.toString(old));
System.out.println(Arrays.toString(strings));

Number[] old=getRundom(50);
Integer[] oo={1,2,3,3,2,21,5,6,7,78,5,65,8,7,6,6,6,6,6,9,56544,354,32,4,456,8,89,-9,0,3,243,-321,321,-3,-2,21};
old=oo;
for(String s:strings){
Number[] testNum=Arrays.copyOf(old, old.length);
long begin=System.currentTimeMillis();
SortTest.class.getMethod(s, Number[].class).invoke(this, (Object)testNum);

long end=System.currentTimeMillis();
System.out.println(s+":"+(end-begin)+"\t");
System.out.println(Arrays.toString(testNum));
}
System.out.println();

}

private  void test(String[] strings,long begin,long end,long step) throws Exception{
System.out.print("数量\t");
for(String str:strings){
System.out.print(str+"\t");
}
System.out.println();
for(long i=begin;i<end;i=i+step){
System.out.print(i+"个\t");
Number[] old=getRundom(i);
for(String s:strings){
Number[] testNum=Arrays.copyOf(old, old.length);
long beginTime=System.currentTimeMillis();
SortTest.class.getMethod(s, Number[].class).invoke(this, (Object)testNum);

long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.print((endTime-beginTime)+"\t");
//System.out.println(Arrays.toString(testNum));
}
System.out.println();
}

}

private static Integer[] getRundom(long num) {
List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
for(long i=0;i<num;i++){
int k;
if(Math.random()>0.5){
k=(int)(Math.random()*Integer.MAX_VALUE);
}else{
k=(int)(Math.random()*Integer.MIN_VALUE);
}
list.add(k);
}
return list.toArray(new Integer[list.size()]);
}

/**
* 插入排序————直接插入排序
* @param data
*/
public static  void  直接插入排序(Number[] data)
{
Number tmp=null ;

for(int i=1;i<data.length;i++){
tmp = data[i];
int j=i-1;
while(j>=0 && tmp.doubleValue()<data[j].doubleValue()){
data[j+1]=data[j];
j--;
}
data[j+1]=tmp;
}
}
/**
* 插入排序————折半插入排序
* @param data
*/
public static  void  折半插入排序(Number[] data)
{
Number tmp=null ;
for(int i=1;i<data.length;i++){
tmp = data[i];
int smallpoint=0;
int bigpoint=i-1;

while(bigpoint>=smallpoint){
int mid=(smallpoint+bigpoint)/2;
if(tmp.doubleValue()>data[mid].doubleValue()){
smallpoint=mid+1;
}else{
bigpoint=mid-1;
}
}
for(int j=i;j>smallpoint;j--){
data[j]=data[j-1];
}
data[bigpoint+1]=tmp;
}
}

/**
* 插入排序————希尔排序
* @param data
*/
public static  void  希尔排序(Number[] data)
{
int span=data.length/7;
if(span==0)span=1;
while(span>=1){
for(int i=0;i<span;i++){
for(int j=i;j<data.length;j=j+span){
//组内直接插入排序
int p = j-span;
Number temp = data[j];
while( p >=0 && data[p].doubleValue() > temp.doubleValue()){
data[p+span] = data[p];
p -=span;
}
data[p + span] = temp;
}
}
span=span/2;
}

}

/**
* 交换排序————冒泡排序
*
* @param data
*/
public static void  冒泡排序(Number[] data)
{
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
//将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡
for (int j = 0; j < data.length - i-1; j++) {
if (data[j].doubleValue()> data[j + 1].doubleValue()) {
//交换相邻两个数
swap(data, j, j + 1);
}
}
}
}
/**
* 交换排序————快速排序
* @param data
*/
public static void  快速排序(Number[] data)
{
QuickSort(data,0,data.length-1);
}

private static void QuickSort(Number[] data, int begin, int end) {
// System.out.println(begin+":"+end);
if(begin<end){
//取中点
int mid=(begin+end)/2;
if(data[end].doubleValue()<data[begin].doubleValue()){
swap(data, end, begin);
}
if(data[end].doubleValue()<data[mid].doubleValue()){
swap(data, end, mid);
}
if(data[mid].doubleValue()<data[begin].doubleValue()){
swap(data, mid, begin);
}

swap(data, mid, begin);

// System.out.println(Arrays.toString(Arrays.copyOfRange(data, begin, end)) );
int min=begin+1;
int big=end;

while(true){
while(min<big && data[min].doubleValue()<data[begin].doubleValue()){min++;}
while(min<big && data[big].doubleValue()>=data[begin].doubleValue()){big--;}
if(min>=big){
break;
}
swap(data, min, big);
}
if(data[begin].doubleValue()>data[min].doubleValue()){
swap(data, begin, min);
}

if(min>1)
QuickSort(data,begin,min-1);
//if(min<end)
QuickSort(data,min,end);
}
}
/**
* 选择排序————简单选择排序
* @param data
*/
public static void  简单选择排序(Number[] data)
{
for (int i = 0; i < data.length-1; i++) {
int smallPoint=i;
for (int j = i+1; j < data.length; j++) {
if (data[smallPoint].doubleValue()> data[j].doubleValue()) {
smallPoint=j;
}
}
swap(data, i, smallPoint);
}

}

/**
* 选择排序————堆排序
* @param data
*/
public static void  堆排序(Number[] data)
{

int n = data.length;
for(int i=n/2;i>=0;i--){
keepHeap(data, n, i);
}
while (n > 0) {
swap(data, 0, n-1);
keepHeap(data, --n, 0);
}
}

private static void keepHeap(Number[] a, int n, int i) {
Number x = a[i];
int j = 2 * i + 1;
while (j <= n - 1)
c979
{
if (j < n - 1 && a[j].doubleValue() < a[j + 1].doubleValue())
++j;
if (a[j].doubleValue() > x.doubleValue()) {
a[i] = a[j];
i = j;
j = 2 * i ;
} else{
break;
}
}
a[i] = x;
}

/**
* 归并排序法————归并排序
* @param data
*/
public static void  归并排序(Number[] data)
{
Number[] result = merge_sort(data,0,data.length-1);
for(int i=0;i<result.length;i++){
data[i]=result[i];
}
}
private static  Number[] merge_sort(Number[] array, int start, int end){
Number[] result = new Number[end-start+1];
if(start< end){
int mid= (start+end)/2;
Number[] left= merge_sort(array, start, mid);
Number[] right =  merge_sort(array, mid+1, end);
result= merge(left,right);
} else if (start == end) {
result[0] = array[start];
return result;
}
return result;
}
private static Number[]  merge(Number[] left, Number[] right) {
Number[] result = new Number[left.length+right.length];
int i=0;
int j=0;
int k=0;
while(i< left.length&&j< right.length){
if(left[i].doubleValue()< right[j].doubleValue()){
result[k++] = left[i++];
}else{
result[k++] = right[j++];

}
}
while(i< left.length){
result[k++] = left[i++];
}
while (j< right.length) {
result[k++]= right[j++];
}
return result;
}

/**
* 交换数组中指定的两元素的位置
* @param data
* @param x
* @param y
*/
private static void swap(Number[] data, int x, int y) {
Number temp = data[x];
data[x] = data[y];
data[y] = temp;
}
}