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常用的八種排序演算法與Java程式碼實現

1.直接插入排序

經常碰到這樣一類排序問題:把新的資料插入到已經排好的資料列中。

  1. 將第一個數和第二個數排序,然後構成一個有序序列
  2. 將第三個數插入進去,構成一個新的有序序列。
  3. 對第四個數、第五個數……直到最後一個數,重複第二步。

如何寫寫成程式碼:

  1. 首先設定插入次數,即迴圈次數,for(int i=1;i<length;i++),1個數的那次不用插入。
  2. 設定插入數和得到已經排好序列的最後一個數的位數。insertNum和j=i-1。
  3. 從最後一個數開始向前迴圈,如果插入數小於當前數,就將當前數向後移動一位。
  4. 將當前數放置到空著的位置,即j+1。

程式碼實現如下:

  1. publicvoid insertSort(int[] a){  
  2.         int length=a.length;//陣列長度,將這個提取出來是為了提高速度。int insertNum;//要插入的數for(int i=1;i<length;i++){//插入的次數
  3.             insertNum=a[i];//要插入的數int j=i-1;//已經排序好的序列元素個數while(j>=0&&a[j]>insertNum){//序列從後到前迴圈,將大於insertNum的數向後移動一格
  4.                 a[j+1
    ]=a[j];//元素移動一格
  5.                 j--;  
  6.             }  
  7.             a[j+1]=insertNum;//將需要插入的數放在要插入的位置。
  8.         }  
  9.     }  

2.希爾排序

對於直接插入排序問題,資料量巨大時。

  1. 將數的個數設為n,取奇數k=n/2,將下標差值為k的書分為一組,構成有序序列。
  2. 再取k=k/2 ,將下標差值為k的書分為一組,構成有序序列。
  3. 重複第二步,直到k=1執行簡單插入排序。

如何寫成程式碼:

  1. 首先確定分的組數。
  2. 然後對組中元素進行插入排序。
  3. 然後將length/2,重複1,2步,直到length=0為止。

程式碼實現如下:

  1. publicvoid sheelSort(int[] a){  
  2.         int d  = a.length;  
  3.         while (d!=0) {  
  4.             d=d/2;  
  5.             for (int x = 0; x < d; x++) {//分的組數
  6.                 for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//組中的元素,從第二個數開始
  7.                     int j = i - d;//j為有序序列最後一位的位數
  8.                     int temp = a[i];//要插入的元素
  9.                     for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//從後往前遍歷。
  10.                         a[j + d] = a[j];//向後移動d位
  11.                     }  
  12.                     a[j + d] = temp;  
  13.                 }  
  14.             }  
  15.         }  
  16.     }  

3.簡單選擇排序

常用於取序列中最大最小的幾個數時。

(如果每次比較都交換,那麼就是交換排序;如果每次比較完一個迴圈再交換,就是簡單選擇排序。)

  1. 遍歷整個序列,將最小的數放在最前面。
  2. 遍歷剩下的序列,將最小的數放在最前面。
  3. 重複第二步,直到只剩下一個數。

如何寫成程式碼:

  1. 首先確定迴圈次數,並且記住當前數字和當前位置。
  2. 將當前位置後面所有的數與當前數字進行對比,小數賦值給key,並記住小數的位置。
  3. 比對完成後,將最小的值與第一個數的值交換。
  4. 重複2、3步。

程式碼實現如下:

  1. publicvoid selectSort(int[] a) {  
  2.        int length = a.length;  
  3.        for (int i = 0; i < length; i++) {//迴圈次數
  4.            int key = a[i];  
  5.            int position=i;  
  6.            for (int j = i + 1; j < length; j++) {//選出最小的值和位置
  7.                if (a[j] < key) {  
  8.                    key = a[j];  
  9.                    position = j;  
  10.                }  
  11.            }  
  12.            a[position]=a[i];//交換位置
  13.            a[i]=key;  
  14.        }  
  15.    }  

4.堆排序

對簡單選擇排序的優化。

  1. 將序列構建成大頂堆。
  2. 將根節點與最後一個節點交換,然後斷開最後一個節點。
  3. 重複第一、二步,直到所有節點斷開。

程式碼實現如下:
  1. publicvoid heapSort(int[] a){  
  2.         System.out.println("開始排序");  
  3.         int arrayLength=a.length;  
  4.         //迴圈建堆  
  5.         for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){  
  6.             //建堆  
  7.             buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);  
  8.             //交換堆頂和最後一個元素  
  9.             swap(a,0,arrayLength-1-i);  
  10.             System.out.println(Arrays.toString(a));  
  11.         }  
  12.     }  
  13.     privatevoid swap(int[] data, int i, int j) {  
  14.         // TODO Auto-gene