java 各類排序數組實現
阿新 • • 發佈：2017-10-08
bre 表示 等於 最小 放置 對數 最大 最大值 完成後
代碼來源：好像叫《java常用算法手冊》
package sort; /*堆排序：堆排序的關鍵是構造堆結構，即是構造一個完全二叉樹。每個節點應滿足條件：若升序，則父節點大於或等於左右子節點 * 的數據，若降序則反之。在這裏選擇升序，則根節點為最大值。堆排序需要反復兩個步驟：構造堆結構和堆排序輸出。 *“篩”運算來調整節點數據，以滿足堆結構條件。 *“篩”運算：從最底層的父節點開始，比較其左右子節點，選取較大的值與父節點比較，若大於父節點，則該子節點與父節點交換。其他 *節點也是如此， 知道所有父節點均大於子節點的值。 *排序輸出：構造堆結構完成後，取最底層的節點，替換出根節點（最大值），將根節點保存至數組的最後位置。再進行構造堆結構， *排序輸出。如此反復，知道最後兩個數據比較完畢。排序也完成了。 **/ public class HeapSort { static final int SIZE = 10; static void heapSort(int a[],int n){ int i,j,h,k; int t; for(i=n/2-1;i>=0;i--){ while(2*i+1<n){ j=2*i+1;if((j+1)<n){ if(a[j]<a[j+1]) j++; } if(a[i]<a[j]){ t= a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; i=j; }else{ break; } } } System.out.print("原數據構成的堆："); for(h=0;h<n;h++){ System.out.print(" " + a[h]); } System.out.print("\n"); for(i=n-1;i>0;i--){ t = a[0]; a[0] = a[i]; a[i] = t; k = 0; while(2*k+1<i){ j=2*k+1; if((j+1)<i){ if(a[j]<a[j+1]){ j++; } } if(a[k] < a[j]){ t = a[k]; a[k] = a[j]; a[j] = t; k=j; } else{ break; } } System.out.print("第" + (n-i) + "步排序結果："); for(h=0;h<n;h++){ System.out.print(" " + a[h]); } System.out.print("\n"); } } public static void main(String[] args) { int[] shuzu = new int[SIZE]; int i; for(i=0;i<SIZE;i++){ shuzu[i] = (int) (100+Math.random()*(100+1)); } System.out.println("排序前的數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(shuzu[i] + " "); } System.out.print("\n"); heapSort(shuzu, SIZE); System.out.println("排序後的數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(shuzu[i] + " "); } System.out.print("\n"); } }
package sort; /* * 冒泡排序：對數組中的數據，依次比較相鄰兩個元素的大小，如1 2 比較 2 3 比較，依據升序或者降序，取大或小，交換位置 * 對N個數據進行排序，都需要進行N-1次中間排序。冒泡排序缺點：效率不高。 */ public class BubbleSort { static final int SIZE = 10; public static void bubbleSort(int[] a){ int temp; for(int i=1;i<a.length;i++){ for(int j = 0; j<a.length-i;j++){ if(a[j] > a[j+1]){ temp = a[j]; a[j] = a[j+1]; a[j+1] =temp; } } System.out.println("第" + i + "步排序結果："); for(int k = 0;k<a.length;k++){ System.out.print( " " + a[k]); } System.out.println("\n"); } } public static void main(String[] args) { int[] m = new int[SIZE]; int i; for(i=0;i<SIZE;i++){ m[i]=(int) (100 + Math.random()*(100+1));//產生隨機數初始化數組 } System.out.println("排序前數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(m[i]+" "); } System.out.println("\n"); bubbleSort(m); System.out.println("排序後數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(m[i]+ " "); } System.out.println("\n"); } }
package sort; /* * 選擇排序：先從原始數組中選出一個最小的數據，將其與第一個位置的數據交換。然後接著從剩下的n-1中找出最小的，與第二 * 個位置的數據交換。依次類推不斷重復，直到最後兩個數據完成交換。 * 缺點：效率不高 都要執行N-1步 */ public class SelectionSort { static final int SIZE = 10; public static void selectionSort(int[] m) { int temp; int index; for(int i = 0; i<m.length;i++){ index = i; for(int j = i+1;j<m.length;j++){//找出最小數的index if(m[j]<m[index]){ index = j; } } if(index !=i){//交換位置 temp = m[i]; m[i]=m[index]; m[index] = temp; } System.out.println("第" + (i+1) + "步排序結果："); for(int k = 0;k<m.length;k++){ System.out.print( " " + m[k]); } System.out.println("\n"); } } public static void main(String[] args) { int[] m = new int[SIZE]; int i; for(i=0;i<SIZE;i++){ m[i]=(int) (100 + Math.random()*(100+1));//產生隨機數初始化數組 } System.out.println("排序前數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(m[i]+" "); } System.out.println("\n"); selectionSort(m); System.out.println("排序後數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(m[i]+ " "); } System.out.println("\n"); } }
package sort; /* * Shell排序： * 1.將有n個元素的數組分成n/2個數字序列，第一個數據和第n/2+1個數據為一對..... * 2.一次循環使每個序列對排好序 * 3.然後，再變為n/4個序列，再次排序 * 4.不斷重復上述過程，隨著序列減少為最後一個，就完成了整個排序。 * 具有較高的效率。 */ public class ShellSort { static final int SIZE = 10; public static void shellSort(int[] m) { int i,j,h; int r,temp; int x = 0; for(r=m.length/2;r>=1;r/=2){ for(i=r;i<m.length;i++){ temp=m[i]; j=i-r; while(j>=0&&temp<m[j]){ m[j+r]=m[j]; j-=r; } m[j+r]=temp; } x++; System.out.println("第" + x + "步排序結果："); for( h = 0;h<m.length;h++){ System.out.print( " " + m[h]); } System.out.println("\n"); } } public static void main(String[] args) { int[] m = new int[SIZE]; int i; for(i=0;i<SIZE;i++){ m[i]=(int) (100 + Math.random()*(100+1));//產生隨機數初始化數組 } System.out.println("排序前數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(m[i]+" "); } System.out.println("\n"); shellSort(m); System.out.println("排序後數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(m[i]+ " "); } System.out.println("\n"); } }
package sort; /* * 快速排序（quicksort）流程： * 1.首先設定一個分界值，通過該分界值將數組分成左右兩部分。 * 2.將大於等於分界值的數據集中到數組右邊，小於分界值的數據集中到數組的左邊。此時，左邊部分的所有元素都小於分界值， * 右邊部分的所有元素都大於等於分界值。 * 3.然後，左邊和右邊的數據可以獨立排序。對於左側的數組數據，又可以取一個分界值，將該部分數據分成左右兩部分，同樣， * 左邊放置小值，右邊放置大值。右側數組數據同上。 * 4.重復上述過程，可以看出，這是一個遞歸定義。通過遞歸將左側數據排好序後，再遞歸排後右側部分的順序。當左右兩個部分 * 各個數據排序好後，整個數組的排序也就完成了。 */ public class QuickSort { static final int SIZE = 18; static void quickSort(int[] arr,int left,int right){ int f, t ; int rtemp,ltemp; rtemp = right;//右 ltemp = left; f= arr[(left+right)/2]; while(ltemp < rtemp){ while(arr[ltemp] < f){ ++ltemp; } while(arr[rtemp] > f){ --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); } if(ltemp < right){ quickSort(arr,rtemp+1,right); } } public static void main(String[] args) { int[] shuzu = new int[SIZE]; int i; for(i=0;i<SIZE;i++){ shuzu[i] = (int) (100+Math.random()*(100+1)); } System.out.println("排序前的數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(shuzu[i] + " "); } System.out.print("\n"); quickSort(shuzu, 0, SIZE-1); System.out.println("排序後的數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(shuzu[i] + " "); } System.out.print("\n"); } }
package sort; /* * 插入排序：首先對數組的前兩個數據進行比較，接著將第三個數據域排好序的兩個數據比較，將第三個數據插入到合適的位置。 * 然後，將第四個數據插入到已排好尋的三個數據中；不斷重復以上步驟，直到把最後一個數據插入到合適的位置。 * * */ public class InsertionSort { static final int SIZE = 10; public static void insertionSort(int[] m) { int i,j,t; for(i=1;i<m.length;i++){ t=m[i];//保存要插入的數據 j=i-1; while(j>=0&&t<m[j]){ m[j+1]=m[j];//要插入的數據比當前位置的數據小，當前位置的數據向後移一位。 j--;//繼續向前查找是否有比要插入的數據大的數 } m[j+1]=t;//跳出while循環表示t>=m[j],則要插入的位置為j+1； System.out.println("第" + i + "步排序結果："); for(int k = 0;k<m.length;k++){ System.out.print( " " + m[k]); } System.out.println("\n"); } } public static void main(String[] args) { int[] m = new int[SIZE]; int i; for(i=0;i<SIZE;i++){ m[i]=(int) (100 + Math.random()*(100+1));//產生隨機數初始化數組 } System.out.println("排序前數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(m[i]+" "); } System.out.println("\n"); insertionSort(m); System.out.println("排序後數組為："); for(i=0;i<SIZE;i++){ System.out.print(m[i]+ " "); } System.out.println("\n"); } }
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