写在前面

此博客仅为自己理解记录学习十大排序,虽然对比了不少别人的文章,但毕竟有自
己的理解,暂时不能保证完全没有错误,暂时也只能把自己理解了的排序写出来,
其他的会在以后完善,路过的读者如果发现有错误,请评论指出。

正文

1. 冒泡排序(Bubble Sort)

  • 代码
//冒泡排序
 public long bubbleSort(int[] arr) {
  long start = System.nanoTime();
  int len = arr.length;
  for(int i = 0; i < len - 1; i ++){
   for(int j = 0; j < len - i - 1; j ++) {
    if(arr[j] > arr[j+1]) {
     int temp = arr[j];
     arr[j] = arr[j+1];
     arr[j+1] = temp;
    }
   }
  }
  long end = System.nanoTime();
  return (end - start)/1000;
  
 }
  • 算法描述

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

  • 算法实现
  1. 比较相邻两个元素,如果第一个比第二个大,就交换它们。
  2. 循环比较每一对相邻元素至最后一队,此时最后一个元素为最大。
  3. 再次从第一个元素开始比较至倒数第二个元素。
  4. 重复以上步骤至排序完成。

2. 选择排序(Selection Sort)

  • 代码
//选择排序
 public long selectSort(int[] arr) {
  long start = System.nanoTime();
  int len = arr.length;
  int minIndex = 0;
  for(int i = 0; i < len - 1 ; i++) {
   minIndex = i;
   for(int j = i + 1; j < len; j++) {
    if(arr[j] < arr[minIndex]) {
     minIndex = j;
    }
   }
   int temp = arr[minIndex];
   arr[minIndex] = arr[i];
   arr[i] = temp;
  }
  long end = System.nanoTime();
  return (end - start)/1000;
 }
  • 算法描述

选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理:首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。

  • 算法实现
  1. 标记第一个元素下标
  2. 相邻两个元素比较,如果第二个元素比第一个元素小,那就把标记改为第二个元素下标。
  3. 循环比较至最后一个元素,然后第一个元素与标记元素交换。
  4. 标记第二个元素下标,再次循环比较
  5. 以此类推,重复上面步骤至排序完成。

3. 插入排序(Insertion Sort)

  • 代码
//插入排序
 public long insertSort(int[] arr) {
  long start = System.nanoTime();
  int len = arr.length;
  for (int i = 1; i < len; i++) {
   for (int j = i; j > 0 && arr[j - 1] > arr[j]; j--) {
    int temp = arr[j - 1];
    arr[j - 1] = arr[j];
    arr[j] = temp;
   }
  }
  long end = System.nanoTime();
  return (end - start)/1000;
 }
  • 算法描述

插入排序(Insertion-Sort)的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间

  • 算法实现
  1. 取出第一个元素,该元素可以视为已排序。
  2. 取出下一个元素,与已排序的元素从后到前做比较。
  3. 如果该元素小于已排序的元素,则继续下一次比较,如果大于,则在后面插入,该元素进入已排序序列。
  4. 重复2~3步骤,至排序完成。

4. 希尔排序(Shell Sort)

  • 代码
//希尔排序
 public long shellSort(int[] arr) {
  long start = System.nanoTime();
  int len = arr.length;
  int gap = len/2;
  while(gap >= 1){
   for(int i = gap; i < len; i++) {
    for(int j = i; j - gap > 0 && arr[j - gap] > arr[j]; j -= gap) {
     int temp = arr[j - gap];
     arr[j - gap] = arr[j];
     arr[j] = temp;
    }
   }
   gap /= 2;
  }
  long end = System.nanoTime();
  return (end - start)/1000;
 }
  • 算法描述

1959年Shell发明;
第一个突破O(n^2)的排序算法;是简单插入排序的改进版;它与插入排序的不同之处在于,它会优先比较距离较远的元素。希尔排序又叫缩小增量排序
希尔排序的核心在于间隔序列的设定。既可以提前设定好间隔序列,也可以动态的定义间隔序列。动态定义间隔序列的算法是《算法(第4版》的合著者Robert Sedgewick提出的。

  • 算法实现
  1. 选择一个增量t1(t1=len/2或len/3)。
  2. 将增量上的元素看成一个序列,做插入排序。
  3. 再次选择增量t2(t2=t1/2或t1/3),继续做插入排序。
  4. 循环上述步骤至ti=1.
吐槽 . . . . . .
这个排序我现在是真的看不出有啥独特的优点,理解起来乱得一匹。感觉不太实用

5. 归并排序(Merge Sort)

  • 代码
//归并排序
 public static void mergeSort(int[] array, int start, int end) {
  int len = end - start + 1;
  if (len < 2) {
   return;
  }
  int middle = end +  (start - end) / 2; //防止溢出
  mergeSort(array, start, middle);
  mergeSort(array, middle + 1, end);
  merge(array, start, end);
 }
 
 private static void merge(int[] array, int start, int end) {
  int[] tmp = new int[end - start + 1];
  int mid = (start + end) / 2;
  int left = start;
  int right = mid + 1;
  int point = 0;
  while (left <= mid && right <= end) {
   if (array[left] < array[right]) {
    tmp[point++] = array[left++];
   } else {
    tmp[point++] = array[right++];
   }
  }
  while (left <= mid) {
   tmp[point++] = array[left++];
  }
  while (right <= end) {
   tmp[point++] = array[right++];
  }
  for (int i = 0; i < tmp.length; i++) {
   array[i + start] = tmp[i];
  }
 }
  • 算法描述

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。归并排序是一种稳定的排序方法。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为2-路归并。

  • 算法实现
  1. 把长度为n的输入序列分成两个长度为n/2的子序列;
  2. 重复以上步骤至子序列只有2个元素。
  3. 排序子序列后返回,继续排序对称的子序列,然后合并起来排序。
  4. 重复排序合并至只有一个序列。
吐槽 . . . . . .
有那么点递归的味道,又有点二叉树的意思,只是还是只能知道怎么用,却
并不知道有什么独特优点。

6. 快速排序(Quick Sort)

7. 堆排序(Heap Sort)

8. 计数排序(Counting Sort)

9. 桶排序(Bucket Sort)

10. 基数排序(Radix Sort)