1 public class SimpleAri { 2 public static void main(String[] args) { 3 4 int[] t = {11, 21, 22, 1, 6, 10, 3, 2, 12, 9, 0, 15, 6, 19, 9, 32, 11, 8, 4, 7, 5, 3, 2}; 5 6 7 // int[] a = test1(); 8 9 System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(t)); 10 11 System.out.println("直接插入排序后:" + Arrays.toString(directSort1(t))); 12 13 System.out.println("希尔排序后:" + Arrays.toString(directSort1(sheelSort(t)))); 14 15 System.out.println("简单选择排序后:" + Arrays.toString(directSort1(selectSort(t)))); 16 17 System.out.println("冒泡排序后:" + Arrays.toString(bubbleSort(t))); 18 19 System.out.println("快速排序后:" + Arrays.toString(quickSort(t, 0, t.length-1))); 20 21 System.out.println("归并排序后:" + Arrays.toString(mergeSort(t, 0, 2))); 22 23 System.out.println("基数排序后:" + Arrays.toString(baseNumSort(t))); 24 25 26 } 27 28 //标准输入输出 29 private static int[] test1() { 30 Scanner scanner = new Scanner(System.in); 31 int l=scanner.nextInt(); 32 int[] num = new int[l]; 33 for(int i = 0; i<l && scanner.hasNext(); i++){ 34 num[i] = scanner.nextInt(); 35 } 36 return num; 37 } 38 39 /** 40 * 1 直接插入排序 41 * 对n个无序的数,进行直接插入排序(假设升序排列) 42 * 1 拿出1个数 43 * 2 拿出下一个数,与已有的数的序列比较,找到按升序排列应放的位置 44 * 3 继续取数,进行第2步,直到把所有n个数排列完成 45 * */ 46 47 //自己写的方法 48 public static int[] directSort(int[] a){ 49 int[] b = new int[a.length]; 50 b[0] = a[0]; 51 for(int i = 1; i < a.length; i++){//取出a中的每个值 52 int posion = i; //把posion定位到数组b当前有意义的最大位的后一位,即第i位 53 for(int j = 0; j < i; j++){//把取出的值和b中的比较并记录应在的位置到posion中 54 if(a[i]<b[j]){ 55 posion = j; 56 break;// 57 } 58 } 59 for(int n = i; n > posion; n--){ //把b[posion]到b[i]都后移一位 60 b[n] = b[n-1]; 61 } 62 b[posion] = a[i]; 63 } 64 return b; 65 } 66 67 //网上大牛的方法 68 public static int[] directSort1(int[] a){ 69 int length=a.length;//数组长度,将这个提取出来是为了提高速度。 70 int insertNum;//要插入的数 71 for(int i=1;i<length;i++){//插入的次数 72 insertNum=a[i];//要插入的数 73 int j=i-1;//已经排序好的序列元素最大位置 74 while(j>=0&&a[j]>insertNum){ 75 //序列从后到前循环,找到第一个大于insertNum的位置, 76 //并将这个位置到第i-1个位置的所有值向后移位覆盖一位 77 a[j+1]=a[j];//元素移动一格 78 j--; 79 } 80 a[j+1]=insertNum;//将需要插入的数放在要插入的位置。 81 } 82 return a; 83 } 84 85 86 /** 87 * 2 希尔排序 88 * 对于直接插入排序问题,数据量巨大时,用希尔排序解决 89 * 希尔排序的原理就是先用小范围微调,微调方法就是局部用插入排序,增大局部顺序性,逐渐增加范围,直到所有数一起被调整。 90 * 随着范围增大,数据整体的顺序性也越来越良好,降低了排序的复杂度 91 * 方法: 92 * 1)将数的个数设为n,取奇数k=n/2,将下标差值为k的数分为一组,构成有序序列。 93 * 2)再取k=k/2 ,将下标差值为k的数分为一组,构成有序序列。 94 * 3)重复第二步,直到k=1执行简单插入排序。 95 * */ 96 public static int[] sheelSort(int[] a){ 97 int n = a.length; 98 int k = n/2; 99 for(int i=0; i<k; i++){ //根据k分组 100 //分组插入排序 101 for(int j=1; (i+j*k)<n; j++){ //分别取出组里的所有数据做插入排序 102 for(int x=0; x<j && (a[i+j*k]<a[i+x*k]); x++){//条件成立时,交换 103 int num = a[i+j*k]; 104 a[i+j*k] = a[i+x*k]; 105 a[i+x*k] = num; 106 } 107 } 108 k = k/2; 109 } 110 return a; 111 } 112 //网上的方法 113 public static int[] sheelSort1(int[] a){ 114 int d = a.length; 115 while (d!=0) { 116 d=d/2; 117 for (int x = 0; x < d; x++) {//分的组数 118 for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//组中的元素,从第二个数开始 119 int j = i - d;//j为有序序列最后一位的位数 120 int temp = a[i];//要插入的元素 121 for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//从后往前遍历。 122 a[j + d] = a[j];//向后移动d位 123 } 124 a[j + d] = temp; 125 } 126 } 127 } 128 return a; 129 } 130 131 /** 132 * 3 简单选择排序 133 * 步骤: 134 * 1)遍历整个序列,将最小的数放在最前面。 135 * 2)遍历剩下的序列,将最小的数放在最前面。 136 * 3)重复第二步,直到只剩下一个数。 137 * */ 138 //我的方法 139 public static int[] selectSort(int[] a){ 140 for(int i=0; i<a.length-1; i++){ 141 int num = i;//最小数序号,默认为余下数组的顺序第一个数 142 for(int j=i+1; j<a.length; j++){//找出最小数的序号 143 if(a[j]<a[num]){ 144 num = j; 145 } 146 } 147 //交换 148 int x = a[i]; 149 a[i] = a[num]; 150 a[num] = x; 151 } 152 return a; 153 } 154 155 //网上的方法(和我自己写的一样,顺序稍有不同) 156 public static int[] selectSort1(int[] a) { 157 int length = a.length; 158 for (int i = 0; i < length; i++) {//循环次数 159 int key = a[i]; 160 int position=i; 161 for (int j = i + 1; j < length; j++) {//选出最小的值和位置 162 if (a[j] < key) { 163 key = a[j]; 164 position = j; 165 } 166 } 167 a[position]=a[i];//交换位置 168 a[i]=key; 169 } 170 return a; 171 } 172 173 /** 174 * 4 冒泡排序 175 * 1)将序列中所有元素两两比较,将最大的放在最后面。 176 * 2)将剩余序列中所有元素两两比较,将最大的放在最后面。 177 * 3)重复第二步,直到只剩下一个数。 178 * */ 179 public static int[] bubbleSort(int[] a){ 180 for(int nums=a.length; nums>1; nums--){ 181 int index = 0; 182 for(int i=1; i<nums; i++){ 183 if(a[i] > a[index]){//找出最大值的坐标 184 index = i; 185 } 186 } 187 //交换最后一位和最大值 188 int num = a[nums-1]; 189 a[nums-1] = a[index]; 190 a[index] = num; 191 } 192 return a; 193 } 194 //web上的方法 195 public static int[] bubbleSort1(int[] a){ 196 for(int i=0; i<a.length; i++){//重复n次 197 for(int j=0; j+1<a.length; j++){ 198 if(a[j] > a[j+1]){ 199 int num = a[j+1]; 200 a[j+1] = a[j]; 201 a[j] = num; 202 } 203 } 204 } 205 return a; 206 } 207 208 /** 209 * 5 快速排序 210 * 选择第一个数为p,小于p的数放在左边,大于p的数放在右边。 211 * 递归的将p左边和右边的数都按照第一步进行,直到不能递归。 212 * */ 213 public static int[] quickSort(int[] a, int start, int end) { 214 if (start < end) { 215 int base = a[start]; // 选定的基准值(第一个数值作为基准值) 216 int temp; // 记录临时中间值 217 int i = start, j = end; 218 do { 219 while ((a[i] < base) && (i < end)) 220 i++; //如果当前值小于基准值,那么符合小值在左规则,循环找下一个值,否则跳出 221 while ((a[j] > base) && (j > start)) 222 j--; //如果当前值大于基准值,那么符合大值在右原则,循环找下一个值,否则跳出 223 if (i <= j) { 224 temp = a[i]; 225 a[i] = a[j]; 226 a[j] = temp; 227 i++; 228 j--; 229 } 230 } while (i <= j); 231 if (start < j) 232 quickSort(a, start, j); 233 if (end > i) 234 quickSort(a, i, end); 235 } 236 return a; 237 } 238 //网上的方法 239 public static void quickSort1(int[] numbers, int start, int end) { 240 if (start < end) { 241 int base = numbers[start]; // 选定的基准值(第一个数值作为基准值) 242 int temp; // 记录临时中间值 243 int i = start, j = end; 244 do { 245 while ((numbers[i] < base) && (i < end)) 246 i++; 247 while ((numbers[j] > base) && (j > start)) 248 j--; 249 if (i <= j) { 250 temp = numbers[i]; 251 numbers[i] = numbers[j]; 252 numbers[j] = temp; 253 i++; 254 j--; 255 } 256 } while (i <= j); 257 if (start < j) 258 quickSort(numbers, start, j); 259 if (end > i) 260 quickSort(numbers, i, end); 261 } 262 } 263 264 265 /** 266 * 6 归并排序 267 * 1)选择相邻两个数组成一个有序序列。 268 * 2)选择相邻的两个有序序列组成一个有序序列。 269 * 3}重复第二步,直到全部组成一个有序序列。 270 * */ 271 public static int[] mergeSort(int a[], int start, int step){ 272 if(start < a.length){ 273 //设置组的开头和结尾[,) 左开右闭 274 int end = start + step; 275 if(end <= a.length){ 276 //排序算法 277 for(int i=start; i<end; i++){ 278 int index = i; 279 for(int j = i; j<end; j++){ 280 if(a[j] < a[index]){ 281 index = j; 282 } 283 } 284 int num = a[i]; 285 a[i] = a[index]; 286 a[index] = num; 287 } 288 start = end; 289 mergeSort(a, start, step); 290 }else { 291 end = a.length; 292 //排序算法 293 for(int i=start; i<end; i++){ 294 int index = i; 295 for(int j = i+1; j<end; j++){ 296 if(a[j] < a[index]) 297 index = j; 298 } 299 int num = a[i]; 300 a[i] = a[index]; 301 a[index] = num; 302 } 303 304 //解决上述限制条件的缺陷:当step大于a的长度后,就会无限循环的执行else后的语句 305 if(step > a.length){ 306 return a; 307 } 308 start = 0; 309 step = step * 2; 310 mergeSort(a, start, step); 311 } 312 } 313 return a; 314 } 315 //网上的方法 316 public static void mergeSort1(int[] numbers, int left, int right) { 317 int t = 1;// 每组元素个数 318 int size = right - left + 1; 319 while (t < size) { 320 int s = t;// 本次循环每组元素个数 321 t = 2 * s; 322 int i = left; 323 while (i + (t - 1) < size) { 324 merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1)); 325 i += t; 326 } 327 if (i + (s - 1) < right) 328 merge(numbers, i, i + (s - 1), right); 329 } 330 } 331 private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) { 332 int[] B = new int[data.length]; 333 int s = p; 334 int t = q + 1; 335 int k = p; 336 while (s <= q && t <= r) { 337 if (data[s] <= data[t]) { 338 B[k] = data[s]; 339 s++; 340 } else { 341 B[k] = data[t]; 342 t++; 343 } 344 k++; 345 } 346 if (s == q + 1) 347 B[k++] = data[t++]; 348 else 349 B[k++] = data[s++]; 350 for (int i = p; i <= r; i++) 351 data[i] = B[i]; 352 } 353 354 /** 355 * 7 基数排序 356 * 假设一个数组中最大元素的位数是百位 357 * 那么步骤如下: 358 * 1)将所有的数的个位数取出,按照个位数进行排序,构成一个序列。 359 * 2)将新构成的所有的数的十位数取出,按照十位数进行排序,构成一个序列。 360 * 3)以此类推,一直到百位 361 * */ 362 public static int[] baseNumSort(int[] array) { 363 //首先确定排序的趟数; 364 int max = array[0]; 365 for (int i = 1; i < array.length; i++) { 366 if (array[i] > max) { 367 max = array[i]; 368 } 369 } 370 int time = 0; 371 //判断位数; 372 while (max > 0) { 373 max /= 10; 374 time++; 375 } 376 //建立10个队列; 377 List<ArrayList> queue = new ArrayList<ArrayList>(); 378 for (int i = 0; i < 10; i++) { 379 ArrayList<Integer> queue1 = new ArrayList<Integer>(); 380 queue.add(queue1); 381 } 382 //进行time次分配和收集; 383 for (int i = 0; i < time; i++) { 384 //分配数组元素; 385 for (int j = 0; j < array.length; j++) { 386 //得到数字的第time+1位数; 387 int x = array[j] % (int) Math.pow(10, i + 1) / (int) Math.pow(10, i); 388 ArrayList<Integer> queue2 = queue.get(x); 389 queue2.add(array[j]); 390 queue.set(x, queue2); 391 } 392 int count = 0;//元素计数器; 393 //收集队列元素; 394 for (int k = 0; k < 10; k++) { 395 while (queue.get(k).size() > 0) { 396 ArrayList<Integer> queue3 = queue.get(k); 397 array[count] = queue3.get(0); 398 queue3.remove(0); 399 count++; 400 } 401 } 402 } 403 return array; 404 } 405 }