更新時間:2022-11-04 11:19:21 來源:動力節點 瀏覽1175次
Java排序算法代碼是什么?動力節點小編來告訴大家。
我們經常會到這樣一類排序問題:把新的數據插入到已經排好的數據列中。將第一個數和第二個數排序,然后構成一個有序序列將第三個數插入進去,構成一個新的有序序列。對第四個數、第五個數……直到最后一個數,重復第二步。如題所示:
直接插入排序(Straight Insertion Sorting)的基本思想:在要排序的一組數中,假設前面(n-1) [n>=2] 個數已經是排好順序的,現在要把第n個數插到前面的有序數中,使得這n個數也是排好順序的。如此反復循環,直到全部排好順序。
代碼實現:
首先設定插入次數,即循環次數,for(int i=1;i
設定插入數和得到已經排好序列的最后一個數的位數。insertNum和j=i-1。
從最后一個數開始向前循環,如果插入數小于當前數,就將當前數向后移動一位。
將當前數放置到空著的位置,即j+1。
代碼如下:
public void insertSort(int [] a){
int len=a.length;//單獨把數組長度拿出來,提高效率
int insertNum;//要插入的數
for(int i=1;i<len;i++){//因為第一次不用,所以從1開始
insertNum=a[i];
int j=i-1;//序列元素個數
while(j>=0&&a[j]>insertNum){//從后往前循環,將大于insertNum的數向后移動
a[j+1]=a[j];//元素向后移動
j--;
}
a[j+1]=insertNum;//找到位置,插入當前元素
}
}
針對直接插入排序的下效率問題,有人對次進行了改進與升級,這就是現在的希爾排序。希爾排序,也稱遞減增量排序算法,是插入排序的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩定排序算法。
希爾排序是基于插入排序的以下兩點性質而提出改進方法的:
插入排序在對幾乎已經排好序的數據操作時, 效率高, 即可以達到線性排序的效率
但插入排序一般來說是低效的, 因為插入排序每次只能將數據移動一位
如圖所示:
對于直接插入排序問題,數據量巨大時。
將數的個數設為n,取奇數k=n/2,將下標差值為k的數分為一組,構成有序序列。
再取k=k/2 ,將下標差值為k的書分為一組,構成有序序列。
重復第二步,直到k=1執行簡單插入排序。
代碼實現:
首先確定分的組數。
然后對組中元素進行插入排序。
然后將length/2,重復1,2步,直到length=0為止。
public void sheelSort(int [] a){
int len=a.length;//單獨把數組長度拿出來,提高效率
while(len!=0){
len=len/2;
for(int i=0;i<len;i++){//分組
for(int j=i+len;j<a.length;j+=len){//元素從第二個開始
int k=j-len;//k為有序序列最后一位的位數
int temp=a[j];//要插入的元素
/*for(;k>=0&&temp<a[k];k-=len){
a[k+len]=a[k];
}*/
while(k>=0&&temp<a[k]){//從后往前遍歷
a[k+len]=a[k];
k-=len;//向后移動len位
}
a[k+len]=temp;
}
}
}
}
常用于取序列中最大最小的幾個數時。
(如果每次比較都交換,那么就是交換排序;如果每次比較完一個循環再交換,就是簡單選擇排序。)
遍歷整個序列,將最小的數放在最前面。
遍歷剩下的序列,將最小的數放在最前面。
重復第二步,直到只剩下一個數。
代碼實現:
首先確定循環次數,并且記住當前數字和當前位置。
將當前位置后面所有的數與當前數字進行對比,小數賦值給key,并記住小數的位置。
比對完成后,將最小的值與第一個數的值交換。
重復2、3步。
public void selectSort(int[]a){
int len=a.length;
for(int i=0;i<len;i++){//循環次數
int value=a[i];
int position=i;
for(int j=i+1;j<len;j++){//找到最小的值和位置
if(a[j]<value){
value=a[j];
position=j;
}
}
a[position]=a[i];//進行交換
a[i]=value;
}
}
對簡單選擇排序的優化。
將序列構建成大頂堆。
將根節點與最后一個節點交換,然后斷開最后一個節點。
重復第一、二步,直到所有節點斷開。
代碼如下:
public void heapSort(int[] a){
int len=a.length;
//循環建堆
for(int i=0;i<len-1;i++){
//建堆
buildMaxHeap(a,len-1-i);
//交換堆頂和最后一個元素
swap(a,0,len-1-i);
}
}
//交換方法
private void swap(int[] data, int i, int j) {
int tmp=data[i];
data[i]=data[j];
data[j]=tmp;
}
//對data數組從0到lastIndex建大頂堆
private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
//從lastIndex處節點(最后一個節點)的父節點開始
for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
//k保存正在判斷的節點
int k=i;
//如果當前k節點的子節點存在
while(k*2+1<=lastIndex){
//k節點的左子節點的索引
int biggerIndex=2*k+1;
//如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k節點的右子節點存在
if(biggerIndex<lastIndex){
//若果右子節點的值較大
if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
//biggerIndex總是記錄較大子節點的索引
biggerIndex++;
}
}
//如果k節點的值小于其較大的子節點的值
if(data[k]<data[biggerIndex]){
//交換他們
swap(data,k,biggerIndex);
//將biggerIndex賦予k,開始while循環的下一次循環,重新保證k節點的值大于其左右子節點的值
k=biggerIndex;
}else{
break;
}
}
}
}
很簡單,用到的很少,據了解,面試的時候問的比較多!
將序列中所有元素兩兩比較,將最大的放在最后面。
將剩余序列中所有元素兩兩比較,將最大的放在最后面。
重復第二步,直到只剩下一個數。
代碼實現:
設置循環次數。
設置開始比較的位數,和結束的位數。
兩兩比較,將最小的放到前面去。
重復2、3步,直到循環次數完畢。
public void bubbleSort(int []a){
int len=a.length;
for(int i=0;i<len;i++){
for(int j=0;j<len-i-1;j++){//注意第二重循環的條件
if(a[j]>a[j+1]){
int temp=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=temp;
}
}
}
}
要求時間最快時。
選擇第一個數為p,小于p的數放在左邊,大于p的數放在右邊。
遞歸的將p左邊和右邊的數都按照第一步進行,直到不能遞歸。
public void quickSort(int[]a,int start,int end){
if(start<end){
int baseNum=a[start];//選基準值
int midNum;//記錄中間值
int i=start;
int j=end;
do{
while((a[i]<baseNum)&&i<end){
i++;
}
while((a[j]>baseNum)&&j>start){
j--;
}
if(i<=j){
midNum=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=midNum;
i++;
j--;
}
}while(i<=j);
if(start<j){
quickSort(a,start,j);
}
if(end>i){
quickSort(a,i,end);
}
}
}
速度僅次于快速排序,內存少的時候使用,可以進行并行計算的時候使用。
選擇相鄰兩個數組成一個有序序列。
選擇相鄰的兩個有序序列組成一個有序序列。
重復第二步,直到全部組成一個有序序列。
public void mergeSort(int[] a, int left, int right) {
int t = 1;// 每組元素個數
int size = right - left + 1;
while (t < size) {
int s = t;// 本次循環每組元素個數
t = 2 * s;
int i = left;
while (i + (t - 1) < size) {
merge(a, i, i + (s - 1), i + (t - 1));
i += t;
}
if (i + (s - 1) < right)
merge(a, i, i + (s - 1), right);
}
}
private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) {
int[] B = new int[data.length];
int s = p;
int t = q + 1;
int k = p;
while (s <= q && t <= r) {
if (data[s] <= data[t]) {
B[k] = data[s];
s++;
} else {
B[k] = data[t];
t++;
}
k++;
}
if (s == q + 1)
B[k++] = data[t++];
else
B[k++] = data[s++];
for (int i = p; i <= r; i++)
data[i] = B[i];
}
用于大量數,很長的數進行排序時。
將所有的數的個位數取出,按照個位數進行排序,構成一個序列。
將新構成的所有的數的十位數取出,按照十位數進行排序,構成一個序列。
代碼實現:
public void baseSort(int[] a) {
//首先確定排序的趟數;
int max = a[0];
for (int i = 1; i < a.length; i++) {
if (a[i] > max) {
max = a[i];
}
}
int time = 0;
//判斷位數;
while (max > 0) {
max /= 10;
time++;
}
//建立10個隊列;
List<ArrayList<Integer>> queue = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<Integer>();
queue.add(queue1);
}
//進行time次分配和收集;
for (int i = 0; i < time; i++) {
//分配數組元素;
for (int j = 0; j < a.length; j++) {
//得到數字的第time+1位數;
int x = a[j] % (int) Math.pow(10, i + 1) / (int) Math.pow(10, i);
ArrayList<Integer> queue2 = queue.get(x);
queue2.add(a[j]);
queue.set(x, queue2);
}
int count = 0;//元素計數器;
//收集隊列元素;
for (int k = 0; k < 10; k++) {
while (queue.get(k).size() > 0) {
ArrayList<Integer> queue3 = queue.get(k);
a[count] = queue3.get(0);
queue3.remove(0);
count++;
}
}
}
}
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