Java实现常见排序--希尔排序、快排序、堆排序、归并排序等Java实现代码

2024年1月4日 107次阅读

简单插入排序

package lxq.java.sort;

public class InsertSort {
	public static void insertSort(Integer[] arr){
		int i,j;
		for(i=2;i<=arr.length-1;i++){
			//要插入 的元素小于前面最后一个元素，说明当然元素必须插入到前面合适的位置去
			if(arr[i]<arr[i-1]){
				arr[0]=arr[i];
				//不需要加j>=1的判断，因为当arr[i]比前面的都小时，最后会比较arr[0]>arr[0]
				for(j=i-1;arr[j]>arr[0];j--){
					arr[j+1]=arr[j];
				}
				arr[j+1]=arr[0];
			}
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		//0号位置留作哨兵之用，注意只是数组最大下标为length-1
		Integer[] arr=new Integer[]{null,49,38,65,97,76,13,27,49,55,04};
		insertSort(arr);
		System.out.println("插入排序执行结果如下：");
		for(int i=1;i<=arr.length-1;i++){
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.println();
	}

}

选择排序

package lxq.java.sort;
//冒泡排序每一次从剩下所有的元素中找出最小的比较
public class SelectionSort {
	public static void selectionSort(Integer[] arr){
		//imin记录最小值，index记录最小值的下标，tmp用于交换的临时变量
		int i,j,imin,index,tmp;
		for(i=1;i<arr.length-1;i++){
			imin=arr[i];
			index=i;
			for(j=i+1;j<=arr.length-1;j++){
				if(arr[j]<imin){
					imin=arr[j];
					index=j;
				}
			}
			tmp=arr[i];
			arr[i]=arr[index];
			arr[index]=tmp;
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		//0号位置留作哨兵之用，注意只是数组最大下标为length-1
		Integer[] arr=new Integer[]{null,49,38,65,97,76,13,27,49,55,04};
		selectionSort(arr);
		System.out.println("选择排序执行结果如下：");
		for(int i=1;i<=arr.length-1;i++){
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.println();
	}
	
}

冒泡排序

package lxq.java.sort;
//冒泡排序每一次只是相邻的两个元素比较,注意j必须从大到小才能保证冒泡
public class BubbleSort {
	public static void bubbleSort(Integer[] arr){
		int i,j,tmp;
		for(i=1;i<arr.length-1;i++){
			for(j=arr.length-1;j>i;j--){
				if(arr[j]<arr[j-1]){
					tmp=arr[j];
					arr[j]=arr[j-1];
					arr[j-1]=tmp;
				}
			}
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		//0号位置留作哨兵之用，注意只是数组最大下标为length-1
		Integer[] arr=new Integer[]{null,49,38,65,97,76,13,27,49,55,04};
		bubbleSort(arr);
		System.out.println("冒泡排序执行结果如下：");
		for(int i=1;i<=arr.length-1;i++){
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.println();
	}
}

希尔排序

package lxq.java.sort;
//希尔排序的一趟排序类似与插入排序，只是增量不一样
public class ShellSort {
	public static void shellSort(Integer[] arr,int dk){
		int i,j;
		for(i=dk+1;i<=arr.length-1;i++){
			//要插入 的元素小于前面最后一个dk元素，说明当然元素必须插入到前面合适的位置去
			if(arr[i]<arr[i-dk]){
				arr[0]=arr[i];
				for(j=i-dk;j>=1&&arr[j]>arr[0];j-=dk){
					arr[j+dk]=arr[j];
				}
				arr[j+dk]=arr[0];
			}
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		//0号位置留作哨兵之用，注意只是数组最大下标为length-1
		Integer[] arr=new Integer[]{null,49,38,65,97,76,13,27,49,55,04};
		Integer[] dlta=new Integer[]{5,3,1};//增量
		for(int i=0;i<dlta.length;i++){
			shellSort(arr,dlta[i]);
		}
		System.out.println("希尔排序执行结果如下：");
		for(int i=1;i<=arr.length-1;i++){
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.println();

	}

}

快速排序

package lxq.java.sort;

public class QuickSort {
	public static int partition(Integer[] arr,int low,int high){
		arr[0]=arr[low];
		while(low<high){
			while(low<high&&arr[high]>=arr[0]){
				high--;
			}
			arr[low]=arr[high];
			while(low<high&&arr[low]<=arr[0]){
				low++;
			}
			arr[high]=arr[low];
		}
		arr[low]=arr[0];
		return low;
	}
	public static void quickSort(Integer[] arr,int low,int high){
		if(low<high){
			int parloc=partition(arr,low,high);
			quickSort(arr,low,parloc-1);
			quickSort(arr,parloc+1,high);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		//0号位置留作哨兵之用，注意只是数组最大下标为length-1
		Integer[] arr=new Integer[]{null,49,38,65,97,76,13,27,49,55,04};
		quickSort(arr,1,arr.length-1);
		System.out.println("快速排序执行结果如下：");
		for(int i=1;i<=arr.length-1;i++){
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.println();
	}
	
}

归并排序

package lxq.java.sort;

public class MergeSort {
	public static void merge(Integer[] arr,int s,int m,int t){
		int i,j,k;
		Integer[] res=new Integer[t-s+1];//根据arr中要合并的长度申请临时数组的长度
		for(i=s,j=m+1,k=0;i<=m&&j<=t;k++){
			if(arr[i]<arr[j]){
				res[k]=arr[i++];
			}
			else{
				res[k]=arr[j++];
			}
		}
		while(i<=m){
			res[k]=arr[i++];
			k++;
		}
		while(j<=t){
			res[k]=arr[j++];
			k++;
		}
		for(k=s;k<=t;k++){//临时数组存放的数据是从0开始的哦
			arr[k]=res[k-s];
		}
	}
	public static void mergeSort(Integer[] arr,int s,int t){
		if(s==t){
			return;
		}
		else{
			int m=(s+t)/2;
			mergeSort(arr,s,m);
			mergeSort(arr,m+1,t);
			merge(arr,s,m,t);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		//0号位置留作哨兵之用，注意只是数组最大下标为length-1
		Integer[] arr=new Integer[]{null,49,38,65,97,76,13,27,49,55,04};
		mergeSort(arr,1,arr.length-1);
		System.out.println("归并排序执行结果如下：");
		for(int i=1;i<=arr.length-1;i++){
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.println();

	}

}

堆排序

package lxq.java.sort;

public class HeapSort {
	public static void heapAdjust(Integer[] arr,int adjustIndex,int length){
		int adjustValue=arr[adjustIndex];
		int i;
		for(i=2*adjustIndex;i<=length;i*=2){//沿值较小的孩子节点向下筛选
			if(i+1<=length&&arr[i+1]<arr[i]) i++;
			if(adjustValue<=arr[i]) break;//已经符合则退出
			arr[adjustIndex]=arr[i];//将孩子节点的小值赋给父节点，孩子节点的值暂时不变，等到下次孩子节点的孩子节点赋值给它或等到筛选结束时赋值给它
			adjustIndex=i;
		}
		arr[adjustIndex]=adjustValue;//在最后的位置上赋值最开始要筛选的值，就完成本次筛选
	}
	public static void heapSort(Integer[] arr){
		for(int i=(arr.length-1)/2;i>=1;i--){//把数组arr[1,arr.length-1]建成小顶堆
			heapAdjust(arr,i,arr.length-1);
		}
		for(int i=arr.length-1;i>1;i--){
			int tmp=arr[1];//将堆顶记录和当前arr[1,i]中最后一个记录相互交换
			arr[1]=arr[i];
			arr[i]=tmp;
			heapAdjust(arr,1,i-1);//将arr[1,i-1]重新调整为小顶堆，也即对堆顶元素进行一次筛选
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		//0号位置留作哨兵之用，注意只是数组最大下标为length-1
		Integer[] arr=new Integer[]{null,49,38,65,97,76,13,27,49,55,04};
		heapSort(arr);
		System.out.println("堆排序执行结果如下：");
		for(int i=arr.length-1;i>=1;i--){
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.println();
	}
}

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