java实现6种字符串数组的排序(String array sort)

注意，本文不是字符串排序，是字符串数组的排序。

方法分别是：

1、低位优先键索引排序
2、高位优先建索引排序
3、Java自带排序（经过调优的归并排序）
4、冒泡排序
5、快速排序
6、三向快速排序

时间复杂度：

• 最慢的肯定是冒泡，O(n的平方)
• 最快的是快速排序，平均 O(nlogn)
• 低位优先，O(nW),W是字符串长度，在字符串长度较短情况下和快速排序时间应该很接近
• 高位优先，O(n) - O(nW)
• 三向快速排序，O(n) - O(nW)

本文中使用的例子是一个5757行的随机字符串数组文本TXT，实际测试结果：

• 低位优先键索引排序：5 ms
• 高位优先键索引排序：8 ms
• JAVA自带排序：9 ms
• 冒泡排序：284 ms
• 快速排序：8 ms
• 三向快速排序：12 ms

稳定的排序是：

• 低位优先键索引排序
• 高位优先建索引排序
• 归并排序（Java自带的排序算法），速度还行，关键是保持循环情况下的顺序稳定

低位优先：

public static void sort(String[] a, int w) {
    int n = a.length;
    int R = 256;  // extend ASCII alphabet size
    String[] aux = new String[n];

    for (int d = w-1; d >= 0; d--) {
      int[] count = new int[R+1];
      for (int i = 0; i < n; i++)
        count[a[i].charAt(d) + 1]++;
      for (int r = 0; r < R; r++)
        count[r+1] += count[r];
      for (int i = 0; i < n; i++)
        aux[count[a[i].charAt(d)]++] = a[i];
      for (int i = 0; i < n; i++)
        a[i] = aux[i];
    }
  }

高位优先：https://algs4.cs.princeton.edu/code/edu/princeton/cs/algs4/MSD.java.html

JAVA自带排序：

Arrays.sort(arr);

冒泡：

  public static void bubblingSort(String[] arr) {
    int size = arr.length;
    for(int i = 0; i<size-1; i++) {
       for (int j = i+1; j<arr.length; j++) {
        if(arr[i].compareTo(arr[j])>0) {
          String temp = arr[i];
          arr[i] = arr[j];
          arr[j] = temp;
        }
       }
     }
  }

快速：

static void quickSort(String[] arr,int left,int right)      //快速排序算法
  {
    String f,t;
    int rtemp,ltemp;

    ltemp=left;
    rtemp=right;
    f=arr[(left+right)/2];            //分界值
    while(ltemp<rtemp)
    {
      while(arr[ltemp].compareTo(f)<0)
      {
        ++ltemp;
      }
      while(arr[rtemp].compareTo(f)>0)
      {
        --rtemp;
      }
      if(ltemp<=rtemp)
      {
        t=arr[ltemp];
        arr[ltemp]=arr[rtemp];
        arr[rtemp]=t;
        --rtemp;
        ++ltemp;
      }
    }
    if(ltemp==rtemp)
    {
      ltemp++;
    }
    if(left<rtemp)
    {
      quickSort(arr,left,ltemp-1);      //递归调用
    }
    if(ltemp<right)
    {
      quickSort(arr,rtemp+1,right);      //递归调用
    }
  }

三向快速：

https://algs4.cs.princeton.edu/code/edu/princeton/cs/algs4/Quick3string.java.html

验证代码：

public static void main(String[] args) {
    URL path = SortWords.class.getResource("");
    //不定长随机单词1000个
    //File file = new File(path.getPath()+"/1000words.txt");
    //长度为5的单词，5757个
    File file = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file1 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file2 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file3 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file4 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file5 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");

    String[] arr = (String[])ReadFiledata.txt2List(file).toArray(new String[0]);
    //排序前
    for(String s : arr) {
      //System.out.println(s.toString());
    }

    //##############低位优先
    TimeMillis.setStart();
    LSD.sort(arr,5);
    TimeMillis.setEnd("低位优先键索引排序：");
    //排序后
    for(String s : arr) {
      //System.out.println(s.toString());
    }

    //##############高位优先
    String[] arr1 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file1).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    MSD.sort(arr1);
    TimeMillis.setEnd("高位优先键索引排序：");
    //排序后
    for(String s : arr1) {
      //System.out.println(s.toString());
    }

   //##############JAVA自带排序
    String[] arr2 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file2).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    Arrays.sort(arr2);
    TimeMillis.setEnd("JAVA自带排序：");
    //排序后
    for(Object s : arr2) {
      //System.out.println(s.toString());
    }

   //##############冒泡排序

    String[] arr3 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file3).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    bubblingSort(arr3);
    TimeMillis.setEnd("冒泡排序：");
    //排序后
    for(String s : arr3) {
      //System.out.println(s.toString());
    }

   //##############快速排序
    String[] arr4 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file4).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    quickSort(arr4,0,5756);
    TimeMillis.setEnd("快速排序：");
    //排序后
    for(String s : arr4) {
      //System.out.println(s.toString());
    }

   //##############三向快速排序
    String[] arr5 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file5).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    Quick3string.sort(arr5);
    TimeMillis.setEnd("三向快速排序：");
    //排序后
    for(String s : arr5) {
      //System.out.println(s.toString());
    }
  }

运行多次结果相近：

低位优先键索引排序：8 ms
高位优先键索引排序：10 ms
JAVA自带排序：15 ms
冒泡排序：315 ms
快速排序：9 ms
三向快速排序：13 ms

用到的数据txt文件下载：

words5_jb51.rar

ReadFiledata帮助类：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ReadFiledata {
  public static String txt2String(File file){
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    try{
      BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
      String s = null;
      while((s = br.readLine())!=null){
        result.append(System.lineSeparator()+s);
      }
      br.close();
    }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
    }
    return result.toString();
  }

  public static List<String> txt2List(File file){

    try{
      BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
      List<String> list = new ArrayList<String>();
      String s;
      while((s = br.readLine())!=null){
        list.add(s);
      }

      br.close();
      return list;
    }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
    }
    return null;
  }

  public static Object[] txt2Array(File file){
    return txt2List(file).toArray();
  }

}

参考书目：《算法 4th》

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。