排序算法(Java)

每一行关键代码都有解释,只需要拿出笔和纸结合代码中的说明一步步操作,就能很容易理解这几个算法。

桶排序

   1.待排序数组和桶数组,待排序数字的最大数字加1为桶的个数
   2.桶数组的初始化会默认全是0,由于数组的有序性,这些桶相当于顺序编号(0,1,2,……,n)
   3.把待排序数组中与桶的序号相等的数放置在对应的桶中,同一个序号对应多少个数字,这个桶在桶数组中的值(0)就变为多少
   4.顺序输出桶数组的下标,每个下标对应的桶数组中的值是多少就输出该下标多少次,若为0,即为不输出。代码如下

<pre>public class BucketSort {
private int[] array; //存储通过构造函数传入的待排序数组
private int[] buckets; //桶

/\*\* 
 \* 初始化数组
 \* @param range 待排序数组中的最大数字
 \* @param array 待排序的数组
 \*/
public BucketSort(int range, int[] array) {
    this.array = array;
    buckets = new int[range];
}

/\*\*
 \* 待排序数组中的最大数字即为桶的长度,array中的数字对应buckets中的数组下标,桶中存储的是
 \* array中当前数字的个数
 \*/
public void sort() {
    if (array != null && array.length > 1) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            buckets[array[i]] ++;
        }
    }
}

/\*\*
 \* 顺序打印出buckets的下标,对应下标的buckets中的数是多少就打印多少次,若是0则不打印
 \*/
public void print() {
    for (int i = 0; i < buckets.length; i++) {
        for (int j = 0; j < buckets[i]; j++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

}</pre>

</br>

冒泡排序

    1.从左向右,第一个数和第二个数相比,若第一个数大于第二个,则两数互换位置。同理第二个数字和第三个数字。当最右边两个数比较完成后,最右边的数字即为所有数中的最大数。即第一个最大数“冒”了出来
    2.排除最后一个数字,剩下的数,继续从左到右,第一个数和第二个数字相比,若第一个数大于第二个,则两数互换位置……,最后,最右边的数字即为当前数中的最大数字。即第二个最大数“冒”了出来
    3.重复这个步骤,当所有数字都这样“冒”了一遍,整体即已经从小到大顺序排列。代码如下

<pre>public class BubbleSort {
private int[] array; //存储通过构造函数传入的待排序数组

public BubbleSort(int[] array) {
    this.array = array;
}

/\*\*
 \* 由于冒泡排序每次只冒出一个最大数字,所以需要冒(array.length-1)次,最后一个数字不
 \* 需要冒便已经排好序,所以是 (int i = 1; i < array.length; i++)
 \* 每一次冒泡,都是左右两个数字做比较,而且都会减少一个待排数,所以左右比较的次数会是
 \* (array.length - i)次,所以是(int j = 0; j < array.length - i; j++)
 \*/
public void sort() {
    for (int i = 1; i < array.length; i++) {
        for (int j = 0; j < array.length - i; j++) {
            if (array[j] > array[j+1]) {
                int temp = array[j];
                array[j] = array[j+1];
                array[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

/\*\*
 \* 顺序输出,即从小到大排列,若需要从大到小排列,倒序输出即可
 \*/
public void print() {
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        System.out.println(array[i]);
    }
}

}
</pre>

</br>

快速排序

    1.对于待排序数组,选择其中一个数(一般选择第一个即可)作为基准,实现思想是,这个基准数的左边的数全部小于这个基准数,右边的数全部大于这个基准数。
    2.当选取第一个数为基准数后。从右向左,逐个检查数字是否小于基准数,如果是,则交换当前数和基准数;然后再从左向右,逐个检查数字是否大于基准数,如果是,则交换当前数和基准数。然后再从右到左……从左到右……直到从右到左和从左到右检查刚好重合到同一个数字。
    3.此时,基准数左边的数全部小于基准数,右边的数全部大于基准数。然后再分别对两部分数据进行同上诉的操作。代码如下

<pre>public class QuickSort {
private int[] array; // 存储通过构造函数传入的待排序数组
public QuickSort(int[] array) {
this.array = array;
}
public void sort() {
quickSort(array, 0, array.length - 1);
}
/**
* 递归方法
* @param src 待排序数组
* @param begin 待排序数组的最左边的序号
* @param end 待排序数组的最右边的序号
*/
public void quickSort(int[] src, int begin, int end) {
//当begin与end相等,即满足从右到左和从左到右检查刚好重合,基准数左边的数小于基准
//数,右边的数大于基准数,所以只有在begin小于end时才进行逐个检查
if (begin < end) {
//取第一个数为基准数
int key = src[begin];
//待排序数组的最左边的序号
int i = begin;
//待排序数组的最右边的序号
int j = end;
while (i < j) {
while (i < j && src[j] > key) {
//从右向左,逐个检查
j--;
}
if (i < j) {
//当上面的while循环结束,即为检查找到了比基准数小的数,然后把当前
//序号i处的数的值设为这个比基准数小的数的值
src[i] = src[j];
//此时开始从左向右检查
i++;
}
while (i < j && src[i] < key) {
//从左向右,逐个检查
i++;
}
if (i < j) {
//当上面的while循环结束,即为检查找到了比基准数大的数,然后把当前
//序号处为j的数的值设为这个比基准数大的数的值
src[j] = src[i];
//此时继续从右向左检查
j--;
}
//上诉的循环执行结束,表明i和j到达了同一个位置,此时这个位置的值应设置为
//基准数,因为i之前的数都要比基准数小,j之后的数都要比基准数大,所以i和j
//所在的位置即是基准数
src[i] = key;
//基准数左边的部分进行快速排序
quickSort(src, begin, i - 1);
//基准数右边的部分进行快速排序
quickSort(src, j + 1, end);
}
}
}
public void print() {
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
System.out.println(array[i]);
}
}
}</pre>

</br>

选择排序

    1.整体思想是:数组分为已排序数组和待排序数组两部分,然后遍历待排序数组,插入到已排序数组的正确位置。默认数组的第一个数是已经排好序的。
    2.从第二个数开始,与前一个数比较,若小于前一个数,则把当前的数拿出来作为临时变量,把前一个数移到当前数的位置,再把这个临时变量放到前一个数的位置上,依此进行循环。待排序部分就会慢慢减少,直到全部排好序。代码如下

<pre>public class InsertSort {
private int[] array; //存储通过构造函数传入的待排序数组

public InsertSort(int[] array) {
    this.array = array;
}

public void sort() {
    //由于第一个数相当于是已经排好序的,所以i=1,循环要从第二个数开始
    for (int i = 1; i < array.length; i++) {
        //临时变量存储当前数
        int temp = array[i];
        //j为下面for的设定条件,从当前数开始循环判断
        int j = i;
        //如果当前数的前一个数大于当前数,则把当前这个位置的值设为前一个数的值,然后
        //j自减1后再判断此时的当前数的前一个数是否大于此时的当前数,依此完成移位
        for (; j > 0 && array[j-1] > temp; j--) {
            //把当前位置的值改为前一个数的值
            array[j] = array[j-1];
        }
        //循环结束,说明j已经移位到了一个小于右边数大于左边数的位置,也就是已经到达
        //它应该插入的位置
        array[j] = temp;
    }
}

public void print() {
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        System.out.println(array[i]);
    }
}

}</pre>

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