java排序方法

 http://blog.csdn.net/fenglibing/archive/2007/08/23/1756473.aspx

1、冒泡排序 Bubble Sort

最简单的排序方法是冒泡排序方法。这种方法的基本思想是，将待排序的元素看作是竖着排列的“气泡”，较小的元素比较轻，从而要往上浮。在冒泡排序算法中我们要对这个“气泡”序列处理若干遍。所谓一遍处理，就是自底向上检查一遍这个序列，并时刻注意两个相邻的元素的顺序是否正确。如果发现两个相邻元素的顺序不对，即“轻”的元素在下面，就交换它们的位置。显然，处理一遍之后，“最轻”的元素就浮到了最高位置；处理二遍之后，“次轻”的元素就浮到了次高位置。在作第二遍处理时，由于最高位置上的元素已是“最轻”元素，所以不必检查。一般地，第i遍处理时，不必检查第i高位置以上的元素，因为经过前面i-1遍的处理，它们已正确地排好序。这个算法可实现如下。

算法如下：

/**

     *冒泡排序

     *@paramsrc待排序数组

     */

    void doBubbleSort(int[] src)

    {

       int len=src.length;

       for(int i=0;i<len;i++)

       {

           for(int j=i+1;j<len;j++)

           {

              int temp;

              if(src[i]>src[j])

              {

                  temp=src[j];

                  src[j]=src[i];

                  src[i]=temp;

              }            

           }

           printResult(i,src);

       }     

    }

2、选择排序 Selection Sort

选择排序的基本思想是：对待排序的记录序列进行n-1遍的处理，第1遍处理是将L[1..n]中最小者与L[1]交换位置，第2遍处理是将L[2..n]中最小者与L[2]交换位置，......，第i遍处理是将L[i..n]中最小者与L[i]交换位置。这样，经过i遍处理之后，前i个记录的位置就已经按从小到大的顺序排列好了。
　　当然，实际操作时，也可以根据需要，通过从待排序的记录中选择最大者与其首记录交换位置，按从大到小的顺序进行排序处理。

算法如下：

       /**

     *选择排序

     *@paramsrc待排序的数组

     */

    void doChooseSort(int[] src)

    {

       int len=src.length;

       int temp;

       for(int i=0;i<len;i++)

       {

           temp=src[i];

           int j;

           int samllestLocation=i;//最小数的下标

           for(j=i+1;j<len;j++)

           {

              if(src[j]<temp)

              {

                  temp=src[j];//取出最小值

                  samllestLocation=j;//取出最小值所在下标

              }

           }

           src[samllestLocation]=src[i];

           src[i]=temp;

           printResult(i,src);

       }

    }

3、插入排序 Insertion Sort

插入排序的基本思想是，经过i-1遍处理后,L[1..i-1]己排好序。第i遍处理仅将L[i]插入L[1..i-1]的适当位置，使得L[1..i]又是排好序的序列。要达到这个目的，我们可以用顺序比较的方法。首先比较L[i]和L[i-1]，如果L[i-1]≤ L[i]騆[1..i]已排好序，第i遍处理就结束了；否则交换L[i]与L[i-1]的位置，继续比较L[i-1]和L[i-2]，直到找到某一个位置j(1≤j≤i-1)，使得L[j] ≤L[j+1]时为止。
　　简言之,插入排序就是每一步都将一个待排数据按其大小插入到已经排序的数据中的适当位置，直到全部插入完毕。插入排序方法分直接插入排序和折半插入排序两种，这里只介绍直接插入排序，折半插入排序留到“查找”内容中进行。
　　图1演示了对4个元素进行直接插入排序的过程，共需要(a),(b),(c)三次插入。

图1 对4个元素进行插入排序

在下面的插入排序算法中，为了写程序方便我们可以引入一个哨兵元素L[0]，它小于L[1..n]中任一记录。所以，我们设元素的类型ElementType中有一个常量-∞，它比可能出现的任何记录都小。如果常量-∞不好事先确定，就必须在决定L[i]是否向前移动之前检查当前位置是否为1，若当前位置已经为1时就应结束第i遍的处理。另一个办法是在第i遍处理开始时，就将L[i]放入L[0]中，这样也可以保证在适当的时候结束第i遍处理。下面的算法中将对当前位置进行判断。

算法如下：

    /**

     *插入排序(WHILE循环实现)

     *@paramsrc待排序数组

     */

    void doInsertSort1(int[] src)

    {

       int len=src.length;

       for(int i=1;i<len;i++)

       {  

           int temp=src[i];

           int j=i;

          

           while(src[j-1]>temp)

           {

              src[j]=src[j-1];

              j--;

              if(j<=0)

                  break;

           }

           src[j]=temp;

           printResult(i+1,src);

       }

    }

    /**

     *插入排序(FOR循环实现)

     *@paramsrc待排序数组

     */

    void doInsertSort2(int[] src)

    {

       int len=src.length;

       for(int i=1;i<len;i++)

       {

           int j;

           int temp=src[i];

           for(j=i;j>0;j--)

           {

              if(src[j-1]>temp)

              {

                  src[j]=src[j-1];

                 

              }else//如果当前的数，不小前面的数，那就说明不小于前面所有的数，

                   //因为前面已经是排好了序的，所以直接通出当前一轮的比较

                  break;

           }

           src[j]=temp;

           printResult(i,src);

       }

    }

 

 

http://www.blogjava.net/javacap/archive/2007/12/13/167364.html

为了便于管理，先引入个基础类：

package algorithms;

/**
 * @author yovn
 *
 */
public abstract class Sorter<E extends Comparable<E>> {
    
    public abstract void sort(E[] array,int from ,int len);
    
    public final void sort(E[] array)
    {
        sort(array,0,array.length);
    }
    protected final void swap(E[] array,int from ,int to)
    {
        E tmp=array[from];
        array[from]=array[to];
        array[to]=tmp;
    }

}

一 插入排序
该算法在数据规模小的时候十分高效，该算法每次插入第K+1到前K个有序数组中一个合适位置，K从0开始到N-1,从而完成排序：

package algorithms;
/**
 * @author yovn
 */
public class InsertSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

    /* (non-Javadoc)
     * @see algorithms.Sorter#sort(E[], int, int)
     */
    public void sort(E[] array, int from, int len) {
         E tmp=null;
          for(int i=from+1;i<from+len;i++)
          {
              tmp=array[i];
              int j=i;
              for(;j>from;j--)
              {
                  if(tmp.compareTo(array[j-1])<0)
                  {
                      array[j]=array[j-1];
                  }
                  else break;
              }
              array[j]=tmp;
          }
    }
        
    

}

二 冒泡排序
这可能是最简单的排序算法了，算法思想是每次从数组末端开始比较相邻两元素，把第i小的冒泡到数组的第i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。（当然也可以从数组开始端开始比较相邻两元素，把第i大的冒泡到数组的第N-i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。)

package algorithms;

/**
 * @author yovn
 *
 */
public class BubbleSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

    private static  boolean DWON=true;
    
    public final void bubble_down(E[] array, int from, int len)
    {
        for(int i=from;i<from+len;i++)
        {
            for(int j=from+len-1;j>i;j--)
            {
                if(array[j].compareTo(array[j-1])<0)
                {
                    swap(array,j-1,j);
                }
            }
        }
    }
    
    public final void bubble_up(E[] array, int from, int len)
    {
        for(int i=from+len-1;i>=from;i--)
        {
            for(int j=from;j<i;j++)
            {
                if(array[j].compareTo(array[j+1])>0)
                {
                    swap(array,j,j+1);
                }
            }
        }
    }
    @Override
    public void sort(E[] array, int from, int len) {
        
        if(DWON)
        {
            bubble_down(array,from,len);
        }
        else
        {
            bubble_up(array,from,len);
        }
    }
    
}

三，选择排序
选择排序相对于冒泡来说，它不是每次发现逆序都交换，而是在找到全局第i小的时候记下该元素位置，最后跟第i个元素交换，从而保证数组最终的有序。
相对与插入排序来说，选择排序每次选出的都是全局第i小的，不会调整前i个元素了。

package algorithms;
/**
 * @author yovn
 *
 */
public class SelectSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

    /* (non-Javadoc)
     * @see algorithms.Sorter#sort(E[], int, int)
     */
    @Override
    public void sort(E[] array, int from, int len) {
        for(int i=0;i<len;i++)
        {
            int smallest=i;
            int j=i+from;
            for(;j<from+len;j++)
            {
                if(array[j].compareTo(array[smallest])<0)
                {
                    smallest=j;
                }
            }
            swap(array,i,smallest);
                   
        }

    }
  
}

四 Shell排序
Shell排序可以理解为插入排序的变种，它充分利用了插入排序的两个特点：
1）当数据规模小的时候非常高效
2）当给定数据已经有序时的时间代价为O(N)
所以，Shell排序每次把数据分成若个小块，来使用插入排序，而且之后在这若个小块排好序的情况下把它们合成大一点的小块，继续使用插入排序，不停的合并小块，知道最后成一个块，并使用插入排序。

这里每次分成若干小块是通过“增量” 来控制的，开始时增量交大，接近N/2,从而使得分割出来接近N/2个小块，逐渐的减小“增量“最终到减小到1。

一直较好的增量序列是2^k-1,2^(k-1)-1,.....7,3,1,这样可使Shell排序时间复杂度达到O(N^1.5)
所以我在实现Shell排序的时候采用该增量序列

package algorithms;

/**
 * @author yovn
 */
public class ShellSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E>  {

    /* (non-Javadoc)
     * Our delta value choose 2^k-1,2^(k-1)-1,.7,3,1.
     * complexity is O(n^1.5)
     * @see algorithms.Sorter#sort(E[], int, int)
     */
    @Override
    public void sort(E[] array, int from, int len) {
        
        //1.calculate  the first delta value;
        int value=1;
        while((value+1)*2<len)
        {
            value=(value+1)*2-1;
        
        }
    
        for(int delta=value;delta>=1;delta=(delta+1)/2-1)
        {
            for(int i=0;i<delta;i++)
            {
                modify_insert_sort(array,from+i,len-i,delta);
            }
        }

    }
    
    private final  void modify_insert_sort(E[] array, int from, int len,int delta) {
          if(len<=1)return;
          E tmp=null;
          for(int i=from+delta;i<from+len;i+=delta)
          {
              tmp=array[i];
              int j=i;
              for(;j>from;j-=delta)
              {
                  if(tmp.compareTo(array[j-delta])<0)
                  {
                      array[j]=array[j-delta];
                  }
                  else break;
              }
              array[j]=tmp;
          }

    }
}

五 快速排序
快速排序是目前使用可能最广泛的排序算法了。
一般分如下步骤：
1）选择一个枢纽元素（有很对选法，我的实现里采用去中间元素的简单方法）
2）使用该枢纽元素分割数组，使得比该元素小的元素在它的左边，比它大的在右边。并把枢纽元素放在合适的位置。
3）根据枢纽元素最后确定的位置，把数组分成三部分，左边的，右边的，枢纽元素自己，对左边的，右边的分别递归调用快速排序算法即可。
快速排序的核心在于分割算法，也可以说是最有技巧的部分。

package algorithms;

/**
 * @author yovn
 *
 */
public class QuickSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

    /* (non-Javadoc)
     * @see algorithms.Sorter#sort(E[], int, int)
     */
    @Override
    public void sort(E[] array, int from, int len) {
        q_sort(array,from,from+len-1);
    }

    
    private final void q_sort(E[] array, int from, int to) {
        if(to-from<1)return;
        int pivot=selectPivot(array,from,to);

        
        
        pivot=partion(array,from,to,pivot);
        
        q_sort(array,from,pivot-1);
        q_sort(array,pivot+1,to);
        
    }


    private int partion(E[] array, int from, int to, int pivot) {
        E tmp=array[pivot];
        array[pivot]=array[to];//now to's position is available
        
        while(from!=to)
        {
            while(from<to&&array[from].compareTo(tmp)<=0)from++;
            if(from<to)
            {
                array[to]=array[from];//now from's position is available
                to--;
            }
            while(from<to&&array[to].compareTo(tmp)>=0)to--;
            if(from<to)
            {
                array[from]=array[to];//now to's position is available now 
                from++;
            }
        }
        array[from]=tmp;
        return from;
    }


    private int selectPivot(E[] array, int from, int to) {
    
        return (from+to)/2;
    }

}

还有归并排序，堆排序，桶式排序，基数排序，下次在归纳。