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标题: 7种常见排序算法代码及说明（上） [打印本页]
作者: hmhm123 时间: 2018-3-14 10:02
标题: 7种常见排序算法代码及说明（上）
本帖最后由 hmhm123 于 2018-3-14 10:59 编辑
注：因论坛发帖字数限制，所以本文分为上、下两篇，请读者注意，本篇为（上）
1、插入排序[Java] 纯文本查看 复制代码
/*
* 插入排序基本思想
* 将n个元素的数列分为已有序和无序两个部分，如插入排序过程示例下所示：
* {{a1}，{a2，a3，a4，…，an}}
* {{a1⑴，a2⑴}，{a3⑴，a4⑴ …，an⑴}}
* {{a1(n-1），a2(n-1) ，…},{an(n-1)}}
* 每次处理就是将无序数列的第一个元素与有序数列的元素从后往前逐个进行比较，
* 找出插入位置，将该元素插入到有序数列的合适位置中。
*/
public class InsertSort {
public static void sort(int[] data) {
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
for (int j = i; (j > 0) && (data[j] < data[j - 1]); j--) {
SortTest.swap(data, j, j - 1);
}
}
}
}
2、堆排序
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/*
* 堆排序利用了大根堆（或小根堆）堆顶记录的关键字最大（或最小）这一特征， 使得在当前无序区中选取最大（或最小）关键字的记录变得简单。
* （1）用大根堆排序的基本思想 ① 先将初始文件R[1..n]建成一个大根堆，此堆为初始的无序区 ②
* 再将关键字最大的记录R[1]（即堆顶）和无序区的最后一个 记录R[n]交换，由此得到新的无序区R[1..n-1]和有序区R[n]，
* 且满足R[1..n-1].keys≤R[n].key ③由于交换后新的根R[1]可能违反堆性质，故应将当前无序区R[1..n-1]调整为堆。
* 然后再次将R[1..n-1]中关键字最大的记录R[1]和该区间的最后一个记录R[n-1]交换，
* 由此得到新的无序区R[1..n-2]和有序区R[n-1..n]，
* 且仍满足关系R[1..n-2].keys≤R[n-1..n].keys，同样要将R[1..n-2]调整为堆。 直到无序区只有一个元素为止。
* （2）大根堆排序算法的基本操作： ① 初始化操作：将R[1..n]构造为初始堆； ②
* 每一趟排序的基本操作：将当前无序区的堆顶记录R[1]和该区间的最后一个记录交换， 然后将新的无序区调整为堆（亦称重建堆）。
*/
public class HeapSort {
public static void sort(int[] data) {
MaxHeap h = new MaxHeap();
h.init(data);
for (int i = 0; i < data.length; i++)
h.remove();
System.arraycopy(h.queue, 1, data, 0, data.length);
}
private static class MaxHeap {
void init(int[] data) {
this.queue = new int[data.length + 1];
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
queue[++size] = data;
fixUp(size);
}
}
private int size = 0;
private int[] queue;
public int get() {
return queue[1];
}
public void remove() {
SortTest.swap(queue, 1, size--);
fixDown(1);
}
// fixdown
private void fixDown(int k) {
int j;
while ((j = k << 1) <= size) {
if (j < size && queue[j] < queue[j + 1])
j++;
if (queue[k] > queue[j]) // 不用交换
break;
SortTest.swap(queue, j, k);
k = j;
}
}
private void fixUp(int k) {
while (k > 1) {
int j = k >> 1;
if (queue[j] > queue[k])
break;
SortTest.swap(queue, j, k);
k = j;
}
}
}
}
3、归并排序
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/*
* 归并操作(merge)，也叫归并算法，指的是将两个已经排序的序列合并成一个序列的操作。
* 如设有数列{6，202，100，301，38，8，1}
* 初始状态： [6] [202] [100] [301] [38] [8] [1] 比较次数
* i=1 [6 202 ] [ 100 301] [ 8 38] [ 1 ] 3
* i=2 [ 6 100 202 301 ] [ 1 8 38 ] 4
* i=3 [ 1 6 8 38 100 202 301 ] 4
*/
public class MergeSort {
public static void sort(int[] data) {
int[] temp = new int[data.length];
mergeSort(data, temp, 0, data.length - 1);
}
private static void mergeSort(int[] data, int[] temp, int l, int r) {
int mid = (l + r) / 2;
if (l == r)
return;
mergeSort(data, temp, l, mid);
mergeSort(data, temp, mid + 1, r);
for (int i = l; i <= r; i++) {
temp = data;
}
int i1 = l;
int i2 = mid + 1;
for (int cur = l; cur <= r; cur++) {
if (i1 == mid + 1)
data[cur] = temp[i2++];
else if (i2 > r)
data[cur] = temp[i1++];
else if (temp[i1] < temp[i2])
data[cur] = temp[i1++];
else
data[cur] = temp[i2++];
}
}
}
4、快速排序
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/*
* 快速排序：
* 一趟快速排序的算法是：
* 1）设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；
* 2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即 key=A[0]；
* 3）从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索（j=j-1即j--），
* 找到第一个小于key的值A[j]，A与A[j]交换；
* 4）从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索（i=i+1即i++），
* 找到第一个大于key的A，A与A[j]交换；
* 5）重复第3、4、5步，直到 I=J；
* (3,4步是在程序中没找到时候j=j-1，i=i+1，直至找到为止。
* 找到并交换的时候i， j指针位置不变。
* 另外当i=j这过程一定正好是i+或j-完成的最后令循环结束。）
*/
public class QuickSort {
public static void sort(int[] data) {
quickSort(data, 0, data.length - 1);
}
private static void quickSort(int[] data, int i, int j) {
int pivotIndex = (i + j) / 2;
// swap
SortTest.swap(data, pivotIndex, j);
int k = partition(data, i - 1, j, data[j]);
SortTest.swap(data, k, j);
if ((k - i) > 1)
quickSort(data, i, k - 1);
if ((j - k) > 1)
quickSort(data, k + 1, j);
}
/**
* @param data
* @param i
* @param j
* @return
*/
private static int partition(int[] data, int l, int r, int pivot) {
do {
while (data[++l] < pivot)
;
while ((r != 0) && data[--r] > pivot)
;
SortTest.swap(data, l, r);
} while (l < r);
SortTest.swap(data, l, r);
return l;
}
}
作者: Yin灬Yan 时间: 2018-3-14 11:26
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