Java经典排序集合.docx
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Java经典排序集合.docx
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Java经典排序集合
packagesort;
importjava.util.Random;
/**
*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。
*
*/
/**
*@corporation北京环亚
*@authorHDS
*@dateNov19,200910:
43:
44AM
*@pathsort
*@descriptionJAVA排序汇总
*/
publicclassSortTest{
////////==============================产生随机数==============================///////////////////
/**
*@description生成随机数
*@dateNov19,2009
*@authorHDS
*@returnint[]
*/
publicint[]createArray(){
Randomrandom=newRandom();
int[]array=newint[10];
for(inti=0;i<10;i++){
array[i]=random.nextInt(100)-random.nextInt(100);//生成两个随机数相减,保证生成的数中有负数
}
System.out.println("==========原始序列==========");
printArray(array);
returnarray;
}
/**
*@description打印出随机数
*@dateNov19,2009
*@authorHDS
*@paramdata
*/
publicvoidprintArray(int[]data){
for(inti:
data){
System.out.print(i+"");
}
System.out.println();
}
/**
*@description交换相邻两个数
*@dateNov19,2009
*@authorHDS
*@paramdata
*@paramx
*@paramy
*/
publicvoidswap(int[]data,intx,inty){
inttemp=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
*
*@paramdata
*要排序的数组
*@paramsortType
*排序类型
*@return
*/
publicvoidbubbleSort(int[]data,StringsortType){
if(sortType.equals("asc")){//正排序,从小排到大
//比较的轮数
for(inti=1;i<data.length;i++){//数组有多长,轮数就有多长
//将相邻两个数进行比较,较大的数往后冒泡
for(intj=0;j<data.length-i;j++){//每一轮下来会将比较的次数减少
if(data[j]>data[j+1]){
//交换相邻两个数
swap(data,j,j+1);
}
}
}
}elseif(sortType.equals("desc")){//倒排序,从大排到小
//比较的轮数
for(inti=1;i<data.length;i++){
//将相邻两个数进行比较,较大的数往后冒泡
for(intj=0;j<data.length-i;j++){
if(data[j]<data[j+1]){
//交换相邻两个数
swap(data,j,j+1);
}
}
}
}else{
System.out.println("您输入的排序类型错误!
");
}
printArray(data);//输出冒泡排序后的数组值
}
/**
*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。
*
*@paramdata
*要排序的数组
*@paramsortType
*排序类型
*@return
*/
publicvoidselectSort(int[]data,StringsortType){
if(sortType.endsWith("asc")){//正排序,从小排到大
intindex;
for(inti=1;i<data.length;i++){
index=0;
for(intj=1;j<=data.length-i;j++){
if(data[j]>data[index]){
index=j;
}
}
//交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数
swap(data,data.length-i,index);
}
}elseif(sortType.equals("desc")){//倒排序,从大排到小
intindex;
for(inti=1;i<data.length;i++){
index=0;
for(intj=1;j<=data.length-i;j++){
if(data[j]<data[index]){
index=j;
}
}
//交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数
swap(data,data.length-i,index);
}
}else{
System.out.println("您输入的排序类型错误!
");
}
printArray(data);//输出直接选择排序后的数组值
}
/**
*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。
*
*@paramdata
*要排序的数组
*@paramsortType
*排序类型
*/
publicvoidinsertSort(int[]data,StringsortType){
if(sortType.equals("asc")){//正排序,从小排到大
//比较的轮数
for(inti=1;i<data.length;i++){
//保证前i+1个数排好序
for(intj=0;j<i;j++){
if(data[j]>data[i]){
//交换在位置j和i两个数
swap(data,i,j);
}
}
}
}elseif(sortType.equals("desc")){//倒排序,从大排到小
//比较的轮数
for(inti=1;i<data.length;i++){
//保证前i+1个数排好序
for(intj=0;j<i;j++){
if(data[j]<data[i]){
//交换在位置j和i两个数
swap(data,i,j);
}
}
}
}else{
System.out.println("您输入的排序类型错误!
");
}
printArray(data);//输出插入排序后的数组值
}
/**
*反转数组的方法
*
*@paramdata
*源数组
*/
publicvoidreverse(int[]data){
intlength=data.length;
inttemp=0;//临时变量
for(inti=0;i<length/2;i++){
temp=data[i];
data[i]=data[length-1-i];
data[length-1-i]=temp;
}
printArray(data);//输出到转后数组的值
}
/**
*快速排序快速排序使用分治法(Divideandconquer)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。
*
*@paramdata
*待排序的数组
*@paramlow
*@paramhigh
*@seeSortTest#qsort(int[],int,int)
*@seeSortTest#qsort_desc(int[],int,int)
*/
publicvoidquickSort(int[]data,StringsortType){
if(sortType.equals("asc")){//正排序,从小排到大
qsort_asc(data,0,data.length-1);
}elseif(sortType.equals("desc")){//倒排序,从大排到小
qsort_desc(data,0,data.length-1);
}else{
System.out.println("您输入的排序类型错误!
");
}
}
/**
*快速排序的具体实现,排正序
*
*@paramdata
*@paramlow
*@paramhigh
*/
privatevoidqsort_asc(intdata[],intlow,inthigh){
inti,j,x;
if(low<high){//这个条件用来结束递归
i=low;
j=high;
x=data[i];
while(i<j){
while(i<j&&data[j]>x){
j--;//从右向左找第一个小于x的数
}
if(i<j){
data[i]=data[j];
i++;
}
while(i<j&&data[i]<x){
i++;//从左向右找第一个大于x的数
}
if(i<j){
data[j]=data[i];
j--;
}
}
data[i]=x;
qsort_asc(data,low,i-1);
qsort_asc(data,i+1,high);
}
}
/**
*快速排序的具体实现,排倒序
*
*@paramdata
*@paramlow
*@paramhigh
*/
privatevoidqsort_desc(intdata[],intlow,inthigh){
inti,j,x;
if(low<high){//这个条件用来结束递归
i=low;
j=high;
x=data[i];
while(i<j){
while(i<j&&data[j]<x){
j--;//从右向左找第一个小于x的数
}
if(i<j){
data[i]=data[j];
i++;
}
while(i<j&&data[i]>x){
i++;//从左向右找第一个大于x的数
}
if(i<j){
data[j]=data[i];
j--;
}
}
data[i]=x;
qsort_desc(data,low,i-1);
qsort_desc(data,i+1,high);
}
}
/**
*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
*/
publicintbinarySearch(int[]dataset,intdata,intbeginIndex,
intendIndex){
intmidIndex=(beginIndex+endIndex)>>>1;//相当于mid=(low+high)
///2,但是效率会高些
if(data<dataset[beginIndex]||data>dataset[endIndex]
||beginIndex>endIndex)
return-1;
if(data<dataset[midIndex]){
returnbinarySearch(dataset,data,beginIndex,midIndex-1);
}elseif(data>dataset[midIndex]){
returnbinarySearch(dataset,data,midIndex+1,endIndex);
}else{
returnmidIndex;
}
}
/**
*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
*/
publicintbinarySearch(int[]dataset,intdata){
intbeginIndex=0;
intendIndex=dataset.length-1;
intmidIndex=-1;
if(data<dataset[beginIndex]||data>dataset[endIndex]
||beginIndex>endIndex)
return-1;
while(beginIndex<=endIndex){
midIndex=(beginIndex+endIndex)>>>1;//相当于midIndex=
//(beginIndex+
//endIndex)/2,但是效率会高些
if(data<dataset[midIndex]){
endIndex=midIndex-1;
}elseif(data>dataset[midIndex]){
beginIndex=midIndex+1;
}else{
returnmidIndex;
}
}
return-1;
}
///////////////////////===================================测试====================//////////////////
publicstaticvoidmain(String[]args){
SortTestST=newSortTest();
int[]array=ST.createArray();
System.out.println("==========冒泡排序后(正序)==========");
ST.bubbleSort(array,"asc");
System.out.println("==========冒泡排序后(倒序)==========");
ST.bubbleSort(array,"desc");
array=ST.createArray();
System.out.println("==========选择排序后(正序)==========");
ST.selectSort(array,"asc");
System.out.println("==========选择排序后(倒序)==========");
ST.selectSort(array,"desc");
array=ST.createArray();
System.out.println("==========插入排序后(正序)==========");
ST.insertSort(array,"asc");
System.out.println("==========插入排序后(倒序)==========");
ST.insertSort(array,"desc");
array=ST.createArray();
System.out.println("==========快速排序后(正序)==========");
ST.quickSort(array,"asc");
ST.printArray(array);
System.out.println("==========快速排序后(倒序)==========");
ST.quickSort(array,"desc");
ST.printArray(array);
System.out.println("==========数组二分查找==========");
System.out.println("您要找的数在第"+ST.binarySearch(array,74)+"个位子。
(下标从0计算)");
}
}
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