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java排序集锦源码

时间：2009/12/18 10:04:00来源：本站整理作者：我要评论(0)

java排序集锦源码
Java代码 复制代码
  1. package sort;   
  2.   
  3. import java.util.Random;   
  4.   
  5. /**  
  6.  * 排序测试类  
  7.  *   
  8.  * 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）；  
  9.  * 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）； 4.归并排序； 5.基数排序。  
  10.  *   
  11.  * 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。  
  12.  * 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。  
  13.  * (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；  
  14.  * (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。  
  15.  *   
  16.  */  
  17. /**  
  18.  * @corporation 北京环亚  
  19.  * @author HDS  
  20.  * @date Nov 19, 2009 10:43:44 AM  
  21.  * @path sort  
  22.  * @description JAVA排序汇总  
  23.  */  
  24. public class SortTest {   
  25.   
  26.     // //////==============================产生随机数==============================///////////////////   
  27.     /**  
  28.      * @description 生成随机数  
  29.      * @date Nov 19, 2009  
  30.      * @author HDS  
  31.      * @return int[]  
  32.      */  
  33.     public int[] createArray() {   
  34.         Random random = new Random();   
  35.         int[] array = new int[10];   
  36.         for (int i = 0; i < 10; i++) {   
  37.             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   
  38.         }   
  39.         System.out.println("==========原始序列==========");   
  40.         printArray(array);   
  41.         return array;   
  42.     }   
  43.   
  44.     /**  
  45.      * @description 打印出随机数  
  46.      * @date Nov 19, 2009  
  47.      * @author HDS  
  48.      * @param data  
  49.      */  
  50.     public void printArray(int[] data) {   
  51.         for (int i : data) {   
  52.             System.out.print(i + " ");   
  53.         }   
  54.         System.out.println();   
  55.     }   
  56.   
  57.     /**  
  58.      * @description 交换相邻两个数  
  59.      * @date Nov 19, 2009  
  60.      * @author HDS  
  61.      * @param data  
  62.      * @param x  
  63.      * @param y  
  64.      */  
  65.     public void swap(int[] data, int x, int y) {   
  66.         int temp = data[x];   
  67.         data[x] = data[y];   
  68.         data[y] = temp;   
  69.     }   
  70.   
  71.     /**  
  72.      * 冒泡排序----交换排序的一种  
  73.      * 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。  
  74.      * 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4  
  75.      *   
  76.      * @param data  
  77.      *            要排序的数组  
  78.      * @param sortType  
  79.      *            排序类型  
  80.      * @return  
  81.      */  
  82.     public void bubbleSort(int[] data, String sortType) {   
  83.         if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大   
  84.             // 比较的轮数   
  85.             for (int i = 1; i < data.length; i++) { // 数组有多长,轮数就有多长   
  86.                 // 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡   
  87.                 for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {// 每一轮下来会将比较的次数减少   
  88.                     if (data[j] > data[j + 1]) {   
  89.                         // 交换相邻两个数   
  90.                         swap(data, j, j + 1);   
  91.                     }   
  92.                 }   
  93.             }   
  94.         } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小   
  95.             // 比较的轮数   
  96.             for (int i = 1; i < data.length; i++) {   
  97.                 // 将相邻两个数进行比较，较大的数往后冒泡   
  98.                 for (int j = 0; j < data.length - i; j++) {   
  99.                     if (data[j] < data[j + 1]) {   
  100.                         // 交换相邻两个数   
  101.                         swap(data, j, j + 1);   
  102.                     }   
  103.                 }   
  104.             }   
  105.         } else {   
  106.             System.out.println("您输入的排序类型错误！");   
  107.         }   
  108.         printArray(data);// 输出冒泡排序后的数组值   
  109.     }   
  110.   
  111.     /**  
  112.      * 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，  
  113.      * 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  
  114.      * 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。  
  115.      * 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。  
  116.      *   
  117.      * @param data  
  118.      *            要排序的数组  
  119.      * @param sortType  
  120.      *            排序类型  
  121.      * @return  
  122.      */  
  123.     public void selectSort(int[] data, String sortType) {   
  124.         if (sortType.endsWith("asc")) {// 正排序，从小排到大   
  125.             int index;   
  126.             for (int i = 1; i < data.length; i++) {   
  127.                 index = 0;   
  128.                 for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {   
  129.                     if (data[j] > data[index]) {   
  130.                         index = j;   
  131.                     }   
  132.                 }   
  133.                 // 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数   
  134.                 swap(data, data.length - i, index);   
  135.             }   
  136.         } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小   
  137.             int index;   
  138.             for (int i = 1; i < data.length; i++) {   
  139.                 index = 0;   
  140.                 for (int j = 1; j <= data.length - i; j++) {   
  141.                     if (data[j] < data[index]) {   
  142.                         index = j;   
  143.                     }   
  144.                 }   
  145.                 // 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数   
  146.                 swap(data, data.length - i, index);   
  147.             }   
  148.         } else {   
  149.             System.out.println("您输入的排序类型错误！");   
  150.         }   
  151.         printArray(data);// 输出直接选择排序后的数组值   
  152.     }   
  153.   
  154.     /**  
  155.      * 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  
  156.      * 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。  
  157.      *   
  158.      * @param data  
  159.      *            要排序的数组  
  160.      * @param sortType  
  161.      *            排序类型  
  162.      */  
  163.     public void insertSort(int[] data, String sortType) {   
  164.         if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大   
  165.             // 比较的轮数   
  166.             for (int i = 1; i < data.length; i++) {   
  167.                 // 保证前i+1个数排好序   
  168.                 for (int j = 0; j < i; j++) {   
  169.                     if (data[j] > data[i]) {   
  170.                         // 交换在位置j和i两个数   
  171.                         swap(data, i, j);   
  172.                     }   
  173.                 }   
  174.             }   
  175.         } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小   
  176.             // 比较的轮数   
  177.             for (int i = 1; i < data.length; i++) {   
  178.                 // 保证前i+1个数排好序   
  179.                 for (int j = 0; j < i; j++) {   
  180.                     if (data[j] < data[i]) {   
  181.                         // 交换在位置j和i两个数   
  182.                         swap(data, i, j);   
  183.                     }   
  184.                 }   
  185.             }   
  186.         } else {   
  187.             System.out.println("您输入的排序类型错误！");   
  188.         }   
  189.         printArray(data);// 输出插入排序后的数组值   
  190.     }   
  191.   
  192.     /**  
  193.      * 反转数组的方法  
  194.      *   
  195.      * @param data  
  196.      *            源数组  
  197.      */  
  198.     public void reverse(int[] data) {   
  199.         int length = data.length;   
  200.         int temp = 0;// 临时变量   
  201.         for (int i = 0; i < length / 2; i++) {   
  202.             temp = data[i];   
  203.             data[i] = data[length - 1 - i];   
  204.             data[length - 1 - i] = temp;   
  205.         }   
  206.         printArray(data);// 输出到转后数组的值   
  207.     }   
  208.   
  209.     /**  
  210.      * 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。 步骤为：  
  211.      * 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2.  
  212.      * 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。  
  213.      * 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。  
  214.      * 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。  
  215.      *   
  216.      * @param data  
  217.      *            待排序的数组  
  218.      * @param low  
  219.      * @param high  
  220.      * @see SortTest#qsort(int[], int, int)  
  221.      * @see SortTest#qsort_desc(int[], int, int)  
  222.      */  
  223.     public void quickSort(int[] data, String sortType) {   
  224.         if (sortType.equals("asc")) { // 正排序，从小排到大   
  225.             qsort_asc(data, 0, data.length - 1);   
  226.         } else if (sortType.equals("desc")) { // 倒排序，从大排到小   
  227.             qsort_desc(data, 0, data.length - 1);   
  228.         } else {   
  229.             System.out.println("您输入的排序类型错误！");   
  230.         }   
  231.     }   
  232.   
  233.     /**  
  234.      * 快速排序的具体实现，排正序  
  235.      *   
  236.      * @param data  
  237.      * @param low  
  238.      * @param high  
  239.      */  
  240.     private void qsort_asc(int data[], int low, int high) {   
  241.         int i, j, x;   
  242.         if (low < high) { // 这个条件用来结束递归   
  243.             i = low;   
  244.             j = high;   
  245.             x = data[i];   
  246.             while (i < j) {   
  247.                 while (i < j && data[j] > x) {   
  248.                     j--; // 从右向左找第一个小于x的数   
  249.                 }   
  250.                 if (i < j) {   
  251.                     data[i] = data[j];   
  252.                     i++;   
  253.                 }   
  254.                 while (i < j && data[i] < x) {   
  255.                     i++; // 从左向右找第一个大于x的数   
  256.                 }   
  257.                 if (i < j) {   
  258.                     data[j] = data[i];   
  259.                     j--;   
  260.                 }   
  261.             }   
  262.             data[i] = x;   
  263.             qsort_asc(data, low, i - 1);   
  264.             qsort_asc(data, i + 1, high);   
  265.         }   
  266.     }   
  267.   
  268.     /**  
  269.      * 快速排序的具体实现，排倒序  
  270.      *   
  271.      * @param data  
  272.      * @param low  
  273.      * @param high  
  274.      */  
  275.     private void qsort_desc(int data[], int low, int high) {   
  276.         int i, j, x;   
  277.         if (low < high) { // 这个条件用来结束递归   
  278.             i = low;   
  279.             j = high;   
  280.             x = data[i];   
  281.             while (i < j) {   
  282.                 while (i < j && data[j] < x) {   
  283.                     j--; // 从右向左找第一个小于x的数   
  284.                 }   
  285.                 if (i < j) {   
  286.                     data[i] = data[j];   
  287.                     i++;   
  288.                 }   
  289.                 while (i < j && data[i] > x) {   
  290.                     i++; // 从左向右找第一个大于x的数   
  291.                 }   
  292.                 if (i < j) {   
  293.                     data[j] = data[i];   
  294.                     j--;   
  295.                 }   
  296.             }   
  297.             data[i] = x;   
  298.             qsort_desc(data, low, i - 1);   
  299.             qsort_desc(data, i + 1, high);   
  300.         }   
  301.     }   
  302.   
  303.     /**  
  304.      * 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  
  305.      *   
  306.      * @paramdataset  
  307.      * @paramdata  
  308.      * @parambeginIndex  
  309.      * @paramendIndex  
  310.      * @returnindex  
  311.      */  
  312.     public int binarySearch(int[] dataset, int data, int beginIndex,   
  313.             int endIndex) {   
  314.         int midIndex = (beginIndex + endIndex) >>> 1; // 相当于mid = (low + high)   
  315.                                                         // / 2，但是效率会高些   
  316.         if (data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex]   
  317.                 || beginIndex > endIndex)   
  318.             return -1;   
  319.         if (data < dataset[midIndex]) {   
  320.             return binarySearch(dataset, data, beginIndex, midIndex - 1);   
  321.         } else if (data > dataset[midIndex]) {   
  322.             return binarySearch(dataset, data, midIndex + 1, endIndex);   
  323.         } else {   
  324.             return midIndex;   
  325.         }   
  326.     }   
  327.   
  328.     /**  
  329.      * 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  
  330.      *   
  331.      * @paramdataset  
  332.      * @paramdata  
  333.      * @returnindex  
  334.      */  
  335.     public int binarySearch(int[] dataset, int data) {   
  336.         int beginIndex = 0;   
  337.         int endIndex = dataset.length - 1;   
  338.         int midIndex = -1;   
  339.         if (data < dataset[beginIndex] || data > dataset[endIndex]   
  340.                 || beginIndex > endIndex)   
  341.             return -1;   
  342.         while (beginIndex <= endIndex) {   
  343.             midIndex = (beginIndex + endIndex) >>> 1; // 相当于midIndex =   
  344.                                                         // (beginIndex +   
  345.                                                         // endIndex) / 2，但是效率会高些   
  346.             if (data < dataset[midIndex]) {   
  347.                 endIndex = midIndex - 1;   
  348.             } else if (data > dataset[midIndex]) {   
  349.                 beginIndex = midIndex + 1;   
  350.             } else {   
  351.                 return midIndex;   
  352.             }   
  353.         }   
  354.         return -1;   
  355.     }   
  356.   
  357.     // /////////////////////===================================测试====================//////////////////   
  358.     public static void main(String[] args) {   
  359.         SortTest ST = new SortTest();   
  360.         int[] array = ST.createArray();   
  361.         System.out.println("==========冒泡排序后(正序)==========");   
  362.         ST.bubbleSort(array, "asc");   
  363.         System.out.println("==========冒泡排序后(倒序)==========");   
  364.         ST.bubbleSort(array, "desc");   
  365.   
  366.         array = ST.createArray();   
  367.         System.out.println("==========选择排序后(正序)==========");   
  368.         ST.selectSort(array, "asc");   
  369.         System.out.println("==========选择排序后(倒序)==========");   
  370.         ST.selectSort(array, "desc");   
  371.            
  372.         array = ST.createArray();   
  373.         System.out.println("==========插入排序后(正序)==========");   
  374.         ST.insertSort(array, "asc");   
  375.         System.out.println("==========插入排序后(倒序)==========");   
  376.         ST.insertSort(array, "desc");   
  377.   
  378.         array = ST.createArray();   
  379.         System.out.println("==========快速排序后(正序)==========");   
  380.         ST.quickSort(array, "asc");   
  381.         ST.printArray(array);   
  382.         System.out.println("==========快速排序后(倒序)==========");   
  383.         ST.quickSort(array, "desc");   
  384.         ST.printArray(array);   
  385.         System.out.println("==========数组二分查找==========");   
  386.         System.out.println("您要找的数在第" + ST.binarySearch(array, 74)+ "个位子。（下标从0计算）");   
  387.   
  388.     }   
  389.   
  390. }  


 

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