Java 7大常见排序方法实例详解

直接插入排序

<code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap;
public class InsertSort {
 private static int contrastCount = 0;//对比次数
 private static int swapCount = 0;//交换次数
 public static void main(String[] args) {
  System.out.println("直接插入排序：\n 假设前面的序列都已经排序好了，把后面未排序的数往已排好序的序列内插入,时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)，稳定排序");
  HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();
  init(hashMap);//初始化
  System.out.println("初始序列为：");
  print(hashMap, 0);//打印
  insert(hashMap);//排序
 }
 /**
  * 初始化函数
  * @param hashMap
  */
 private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {
  hashMap.put(0, null);//第一位置空
  hashMap.put(1, 0);
  hashMap.put(2, 5);
  hashMap.put(3, 11);
  hashMap.put(4, 12);
  hashMap.put(5, 13);
  hashMap.put(6, 4);
  hashMap.put(7, 1);
  hashMap.put(8, 5);
  hashMap.put(9, 8);
  hashMap.put(10, 6);
  hashMap.put(11, 4);
  hashMap.put(12, 8);
 }
 /**
  * 进行插入排序
  * @param hashMap 待排序的表
  */
 private static void insert(HashMap<integer, integer=""> hashMap){
  System.out.println("开始插入排序：");
  int i,j;
  //排序开始时间
  long start = System.currentTimeMillis();
  for(i=2; i<hashmap.size(); author="" code="" contrastcount="0;//对比次数" count="1;//只为统计执行次数" d="1,时间复杂度o(n^1.3),空间复杂度o(1)，不稳定排序");" end="System.currentTimeMillis();" h2="" hashmap="" hhf="" hillsort="" i="1;" id="希尔排序" import="" int="" integer="" j="" long="" n="" param="" pre="" private="" public="" start="System.currentTimeMillis();" static="" swapcount="0;//交换次数" void="" x="1;x<=d;x++){//一共有d组"></hashmap.size();></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code>

冒泡排序

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap;
/**
 * 冒泡排序
 * @author HHF
 * 2014年3月19日
 */
public class BubbleSort {
 private static int contrastCount = 0;//对比次数
 private static int swapCount = 0;//交换次数
 public static void main(String[] args) {
  System.out.println("冒泡排序：\n 第一轮使最大值沉淀到最底下，采用从头开始的两两比较的办法，如果i大于i++则交换，下一次有从第一个开始循环，比较次数减一，然后依次重复即可,"
    + "\n 如果一次比较为发生任何交换，则可提前终止，时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)，稳定排序");
  HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();
  init(hashMap);//初始化
  System.out.println("初始序列为：");
  print(hashMap, 0);//打印
  bubble(hashMap);//排序
 }
 /**
  * 初始化函数
  * @param hashMap
  */
 private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {
  hashMap.put(0, null);//第一位置空
  hashMap.put(1, 10);
  hashMap.put(2, 5);
  hashMap.put(3, 11);
  hashMap.put(4, 12);
  hashMap.put(5, 13);
  hashMap.put(6, 4);
  hashMap.put(7, 1);
  hashMap.put(8, 5);
  hashMap.put(9, 8);
  hashMap.put(10, 6);
  hashMap.put(11, 4);
  hashMap.put(12, 8);
 }
 /**
  * 进行冒泡排序
  * @param hashMap 待排序的表
  */
 private static void bubble(HashMap<integer, integer=""> hashMap){
  System.out.println("开始冒泡排序：");
  //排序开始时间
  long start = System.currentTimeMillis();
  boolean swap = false;//是否发生交换
  int count = 1;//只为了计数
  for(int i=1; i<hashmap.size(); int="" j="1;" swap="false;">hashMap.get(j+1)){//需要发生交换j 和 j+1
     hashMap.put(0, hashMap.get(j));
     hashMap.put(j, hashMap.get(j+1));
     hashMap.put(j+1, hashMap.get(0));
     swap = true;
     contrastCount++;//发生一次对比
     swapCount++;//发生一次交换
     swapCount++;//发生一次交换
     swapCount++;//发生一次交换
    }
    contrastCount++;//跳出if还有一次对比
   }
   print(hashMap, count++);
   if(!swap)
    break;
  }
  //排序结束时间
  long end = System.currentTimeMillis();
  System.out.println("结果为：");
  print(hashMap, 0);//输出排序结束的序列
  hashMap.clear();//清空
  System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比\t");
  System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换\t");
  System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");
 }
 /**
  * 打印已排序好的元素
  * @param hashMap 已排序的表
  * @param j 第j趟排序
  */
 private static void print(HashMap<integer, integer=""> hashMap, int j){
  if(j != 0)
   System.out.print("第 "+j+" 趟：\t");
  for(int i=1; i<hashmap.size(); code=""></hashmap.size();></integer,></hashmap.size();></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code></code>

快速排序

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap;
public class QuickSort {
 private static int contrastCount = 0;//对比次数
 private static int swapCount = 0;//交换次数
 public static void main(String[] args) {
  System.out.println("快速排序：\n 任取一个数作为分界线，比它小的放到左边，比它大的放在其右边，然后分别对左右进行递归,时间复杂度O(nLgn),空间复杂度O(n)，不稳定排序");
  HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();
  init(hashMap);//初始化
  System.out.println("初始序列为：");
  print(hashMap, 0, 0);//打印
  System.out.println("开始快速排序：");
  //排序开始时间
  long start = System.currentTimeMillis();
  quick(hashMap, 1, hashMap.size()-1);//排序
  //排序结束时间
  long end = System.currentTimeMillis();
  System.out.println("结果为：");
  print(hashMap, 0, 0);//输出排序结束的序列
  hashMap.clear();//清空
  System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比\t");
  System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换\t");
  System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");
  System.out.println("(注：此输出序列为代码执行过程的序列， 即先左边递归 再 右边递归， 而教科书上的递归序列往往是左右同时进行的结果，特此说明)");
 }
 /**
  * 初始化函数
  * @param hashMap
  */
 private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {
  hashMap.put(0, null);//第一位置空
  hashMap.put(1, 10);
  hashMap.put(2, 5);
  hashMap.put(3, 11);
  hashMap.put(4, 12);
  hashMap.put(5, 13);
  hashMap.put(6, 4);
  hashMap.put(7, 1);
  hashMap.put(8, 5);
  hashMap.put(9, 8);
  hashMap.put(10, 6);
  hashMap.put(11, 4);
  hashMap.put(12, 8);
 }
 /**
  * 进行快速排序
  * @param hashMap 待排序的表
  * @param low
  * @param high
  */
 static int count = 1;
 private static void quick(HashMap<integer, integer=""> hashMap, int low, int high){
  if(low<high){ hashmap="" high="" int="" integer="" k="quickOnePass(hashMap," low="" param="" private="" static=""> hashMap, int low, int high){
  hashMap.put(0, hashMap.get(low));//选择一个分界值 此时第low位元素内的值已经无所谓被覆盖了
  swapCount++;//发生一次交换
  while(low<high){ high="">hashMap.get(low)){//开始从左往右走 直到有不对的数据 或者 到头了
    low++;
    contrastCount++;//发生一次对比
   }
   if(low<high){ hashmap="" integer="" j="" k="" param="" private="" return="" static="" void=""> hashMap, int j, int k){
  if(j != 0)
   System.out.print("第 "+j+" 趟：(分界线为"+k+")\t");
  for(int i=1; i<hashmap.size(); code=""></hashmap.size();></high){></high){></high){></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code></code></code>

直接选择排序

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap;
public class SelectionSort {
 private static int contrastCount = 0;//对比次数
 private static int swapCount = 0;//交换次数
 public static void main(String[] args) {
  System.out.println("选择排序：\n 每次选择最小的，然后与对应的位置处元素交换,时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)，不稳定排序");
  HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();
  init(hashMap);//初始化
  System.out.println("初始序列为：");
  print(hashMap, 0, 0);//打印
  select(hashMap);//排序
 }
 /**
  * 初始化函数
  * @param hashMap
  */
 private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {
  hashMap.put(0, null);//第一位置空
  hashMap.put(1, 10);
  hashMap.put(2, 5);
  hashMap.put(3, 11);
  hashMap.put(4, 12);
  hashMap.put(5, 13);
  hashMap.put(6, 4);
  hashMap.put(7, 1);
  hashMap.put(8, 5);
  hashMap.put(9, 8);
  hashMap.put(10, 6);
  hashMap.put(11, 4);
  hashMap.put(12, 8);
 }
 /**
  * 进行选择排序
  * @param hashMap 待排序的表
  */
 private static void select(HashMap<integer, integer=""> hashMap){
  System.out.println("开始选择排序：");
  //排序开始时间
  long start = System.currentTimeMillis();
  int count = 1;//只为统计执行次数
  for(int i=hashMap.size()-1; i>1; i--){//需要循环查询的次数 最后一个元素不用考虑
   int k = i;//记录本次查找序列最大值的下标 初始为该数应该要放的位置
   for(int j=1; j<i; code="" i="1;" int="" j=""></i;></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code></code></code></code>

堆排序

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap;
public class HeapSort {
 private static int contrastCount = 0;//对比次数
 private static int swapCount = 0;//交换次数
 private static int printCount = 1;//执行打印次数
 public static void main(String[] args) {
  System.out.println("堆排序：\n 首先建立一个堆（方法是首先把序列排成二叉树，然后从下往上，从右往左使得每一个小子树中的父节点大于子节点，然后从上往下，从左往右记录堆入序列）,"
    + "\n 然后把堆的根节点和最底下 的孩子节点交换，整理堆，再重复交换，整理，时间复杂度O(nlgn),空间复杂度O(1)，不稳定排序");
  HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();
  init(hashMap);//初始化
  System.out.println("初始序列为：");
  print(hashMap, 0);//打印
  heap(hashMap);//排序
 }
 /**
  * 初始化函数
  * @param hashMap
  */
 private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {
  hashMap.put(0, null);//第一位置空
  hashMap.put(1, 10);
  hashMap.put(2, 5);
  hashMap.put(3, 11);
  hashMap.put(4, 12);
  hashMap.put(5, 13);
  hashMap.put(6, 4);
  hashMap.put(7, 1);
  hashMap.put(8, 5);
  hashMap.put(9, 8);
  hashMap.put(10, 6);
  hashMap.put(11, 4);
  hashMap.put(12, 8);
 }
 /**
  * 进行堆排序
  * @param hashMap 待排序的表
  */
 private static void heap(HashMap<integer, integer=""> hashMap){
  System.out.println("开始建堆：");
  //排序开始时间87
  long start = System.currentTimeMillis();
  for(int i=(hashMap.size()-1)/2; i>=1; i--){//开始建堆
   sift(hashMap, i, hashMap.size()-1);//把所有的节点调好位置即可以
  }
  System.out.println("建堆成功");
  for(int j=hashMap.size()-1; j>=1; j--){//每次都把第一个元素与最后一个未排序的交换 然后再调整第一个节点即可
   hashMap.put(0, hashMap.get(1));
   hashMap.put(1, hashMap.get(j));
   hashMap.put(j, hashMap.get(0));
   sift(hashMap, 1, j-1);//剩下要排序的数位为j-1
   swapCount++;//发生一次交换
   swapCount++;//发生一次交换
   swapCount++;//发生一次交换
  }
  //排序结束时间
  long end = System.currentTimeMillis();
  System.out.println("结果为：");
  print(hashMap, 0);//输出排序结束的序列
  hashMap.clear();//清空
  System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比\t");
  System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换\t");
  System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");
 }
 /**
  * 把第i位的元素移动到合适位置 与其子孩子的最大值比较 如果有发生交换 则继续往下比较
  * @param hashMap
  * @param i 待移动的数下标
  * @param n 表示要查找的范围 从1到n个
  */
 private static void sift(HashMap<integer, integer=""> hashMap, int i, int n){
  int j = 2*i;//j为i的左孩子
  hashMap.put(0, hashMap.get(i));//当前被待排序的数
  while(j<=n){//如果有左孩子的
   if(hashMap.containsKey(j+1) && hashMap.get(j)<hashmap.get(j+1)){ else="" hashmap="" i="j;//转移根节点下标" integer="" j="" param="" private="" static="" void=""> hashMap, int j){
  if(j != 0)
   System.out.print("第 "+j+" 趟：\t");
  for(int i=1; i<hashmap.size(); code=""></hashmap.size();></hashmap.get(j+1)){></integer,></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></code></code></code></code></code>

归并排序

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">import java.util.HashMap;
public class MergeSort {
 private static int contrastCount = 0;//对比次数
 private static int swapCount = 0;//交换次数
 private static int printCount = 1;//只为统计执行次数
 public static void main(String[] args) {
  System.out.println("归并尔排序：\n 先将数据分为n组，然后没两组开始合并，相邻两个合并为一个新的有序队列，重复合并直到整个队列有序,时间复杂度O(nlgn),空间复杂度O(n)，稳定排序");
  HashMap<integer,integer> hashMap = new HashMap<integer,integer>();//未排序
  HashMap<integer,integer> hashMapNew = new HashMap<integer,integer>();//已排序
  hashMapNew.put(0, null);//第一位置空
  init(hashMap);//初始化
  System.out.println("初始序列为：");
  print(hashMap, 0);//打印
  System.out.println("开始归并尔排序：");
  //排序开始时间
  long start = System.currentTimeMillis();
  merge(hashMap, hashMapNew, 1, hashMap.size()-1);//排序
  //排序结束时间
  long end = System.currentTimeMillis();
  System.out.println("结果为：");
  print(hashMapNew, 0);//输出排序结束的序列
  hashMap.clear();//清空
  System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比\t");
  System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换\t");
  System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");
  System.out.println("(注：此输出序列为代码执行过程的序列， 即先左边递归 再 右边递归， 而教科书上的递归序列往往是左右同时进行的结果，特此说明)");
 }
 /**
  * 初始化函数
  * @param hashMap
  */
 private static void init(HashMap<integer, integer=""> hashMap) {
  hashMap.put(0, null);//第一位置空
  hashMap.put(1, 10);
  hashMap.put(2, 5);
  hashMap.put(3, 11);
  hashMap.put(4, 12);
  hashMap.put(5, 13);
  hashMap.put(6, 4);
  hashMap.put(7, 1);
  hashMap.put(8, 5);
  hashMap.put(9, 8);
  hashMap.put(10, 6);
  hashMap.put(11, 4);
  hashMap.put(12, 8);
 }
 /**
  * 进行归并尔排序
  * @param hashMap 待排序的表
  * @param hashMapNew 已排序的表
  */
 private static void merge(HashMap<integer, integer=""> hashMap, HashMap<integer, integer=""> hashMapNew, int low, int high){
  if(low == high){
   hashMapNew.put(low, hashMap.get(low));
   swapCount++;//发生一次交换
  }else{
   int meddle = (int)((low+high)/2);//将这一序列数均分的中间值
   merge(hashMap, hashMapNew, low, meddle);//继续对左边的序列递归
   merge(hashMap, hashMapNew, meddle+1, high);//对右边的序列递归
   mergeSort(hashMap, hashMapNew, low, meddle, high);//把相邻的序列组合起来
   for(int i=low; i<=high; i++){//将已经排好序的hashMapNew【low，high】覆盖hashMap【low，high】以便进入下一次的递归归并
    hashMap.put(i, hashMapNew.get(i));
    swapCount++;//发生一次交换
   }
  }
 }
 /**
  * 进行归并尔排序 把【low，meddle】和【meddle+1，high】和并为一个有序的hashMapNew【low,high】
  * @param hashMap 待排序的表
  * @param hashMapNew 已排序的表
  * @param low 低位
  * @param meddle 中位
  * @param high 高位
  */
 private static void mergeSort(HashMap<integer, integer=""> hashMap, HashMap<integer, integer=""> hashMapNew, int low, int meddle, int high){
  int k = low;
  int j = meddle+1;
  while(low<=meddle && j<=high){//两个序列组合成一个序列 从小到达的顺序
   if(hashMap.get(low) < hashMap.get(j)){
    hashMapNew.put(k++, hashMap.get(low++));//放入合适的位置
   }else{
    hashMapNew.put(k++, hashMap.get(j++));//放入合适的位置
   }
   contrastCount++;//发生一次对比
   swapCount++;//发生一次交换
  }
  //如果有一方多出来了 则直接赋值
  while(low<=meddle){
   hashMapNew.put(k++, hashMap.get(low++));//放入合适的位置
   swapCount++;//发生一次交换
  }
  while(j<=high){
   hashMapNew.put(k++, hashMap.get(j++));//放入合适的位置
   swapCount++;//发生一次交换
  }
  print(hashMapNew, printCount++);
 }
 /**
  * 打印已排序好的元素
  * @param hashMap 已排序的表
  * @param j 第j趟排序
  */
 private static void print(HashMap<integer, integer=""> hashMap, int j){
  if(j != 0)
   System.out.print("第 "+j+" 趟：\t");
  for(int i=1; i<hashmap.size(); code=""></hashmap.size();></integer,></integer,></integer,></integer,></integer,></integer,></integer,integer></integer,integer></integer,integer></integer,integer></code></code></code></code></code></code>

最低位优先基数排序

<code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs "><code class="language-java hljs ">/**
 * 最低位优先基数排序
 * @author HHF
 *
 */
public class LSDSort {
 private static int contrastCount = 0;//对比次数
 private static int swapCount = 0;//交换次数
 private static int printCount = 1;//只为统计执行次数 

 public static void main(String[] args) {
  System.out.println("最低位优先基数排序：\n 按个位、十位、百位排序，不需要比较，只需要对数求余然后保存到相应下标的二维数组内，然后依次读取，每一进制重复依次 ,时间复杂度O(d（n+rd）),空间复杂度O(n+rd)，稳定排序");
  int[] data = { 173, 22, 93, 43, 55, 14, 28, 65, 39, 81, 33, 100 };
  System.out.println("初始序列为：");
  print(data, 0);//打印
  LSD(data, 3);
 }
 public static void LSD(int[] number, int d) {// d表示最大的数有多少位
  int k = 0;//number的小标
  int n = 1;//当比较十位的时候 n=10 比较百位的时候 n=100 用来吧高位降低方便求余数
  int m = 1;//正在比较number中数据的倒数第几位
  int[][] temp = new int[10][number.length];// 数组的第一维表示可能的余数0-9 二维依次记录该余数相同的数
  int[] order = new int[10];// 数组orderp[i]用来表示该位的余数是i的数的个数
  //排序开始时间
  long start = System.currentTimeMillis();
  while (m <= d) {//d=5则比较五次
   for (int i = 0; i < number.length; i++) {//把number中的数按余数插入到temp中去
    int lsd = ((number[i] / n) % 10);//求得该数的余数
    temp[lsd][order[lsd]] = number[i];//保存到相应的地方
    order[lsd]++;//该余数有几个
    swapCount++;//发生一次交换
   }
   for (int i = 0; i < 10; i++) {//将temp中的数据按顺序提取出来
    if (order[i] != 0)//如果该余数没有数据则不需要考虑
     for (int j = 0; j < order[i]; j++) {//有给余数的数一共有多少个
      number[k] = temp[i][j];//一一赋值
      k++;
      swapCount++;//发生一次交换
     }
    order[i] = 0;//置零，以便下一次使用
   }
   n *= 10;//进制+1 往前走
   k = 0;//从头开始
   m++;//进制+1
   print(number, printCount++);
  }
  //排序结束时间
  long end = System.currentTimeMillis();
  System.out.println("结果为：");
  print(number, 0);//输出排序结束的序列
  System.out.print("一共发生了 "+contrastCount+" 次对比\t");
  System.out.print("一共发生了 "+swapCount+" 次交换\t");
  System.out.println("执行时间为"+(end-start)+"毫秒");
 }
 /**
  * 打印已排序好的元素
  * @param data 已排序的表
  * @param j 第j趟排序
  */
 private static void print(int[] data, int j){
  if(j != 0)
   System.out.print("第 "+j+" 趟：\t");
  for (int i = 0; i < data.length; i++) {
   System.out.print(data[i] + " ");
  }
  System.out.println();
 }
} </code></code></code></code></code></code></code>

本篇文章希望能帮助到您