冒泡排序
package 冒泡排序; import java.util.Arrays; public class Bubble { /** * 对数组a中的元素进行排序 * @param a */ public static int[] sort(int[] a){ for (int i=a.length-1;i>0;i--){ for (int j=0;j<i;j++){ if(greater(a[j],a[j+1])){ exch(a,j,j+1); } } } return a; } /** * 比较v元素是否大于w元素 * @param v * @param w * @return */ private static Boolean greater(int v,int w){ if (v>=w){ return true; } return false; } /** * 数据元素i和j交换位置 * @param a * @param i * @param j */ private static void exch(int[] a,int i,int j){ int t=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=t; } public static void main(String[] args) { int[] a={4,5,6,3,2,1}; int[] sort = Bubble.sort(a); System.out.println(Arrays.toString(sort)); } }
选择排序
package cn.itcast.algorithm.sort;
/**
* 选择排序
*/
public class Selection {
/*
对数组a中的元素进行排序
*/
public static void sort(Comparable[] a){
for(int i=0;i<=a.length-2;i++){
//定义一个变量，记录最小元素所在的索引，默认为参与选择排序的第一个元素所在的位置
int minIndex = i;
for(int j=i+1;j<a.length;j++){
//需要比较最小索引minIndex处的值和j索引处的值；
if (greater(a[minIndex],a[j])){
minIndex=j;
}
}
//交换最小元素所在索引minIndex处的值和索引i处的值
exch(a,i,minIndex);
}
}
/*
比较v元素是否大于w元素
*/
private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
return v.compareTo(w)>0;
}
/*
数组元素i和j交换位置
*/
private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
Comparable temp;
temp = a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=temp;
}
}
插入排序
package 插入排序;
import java.util.Arrays;
public class Insertion {
public static void sort(int[] a){
for (int i=1;i<a.length;i++){
//当前元素为a[i],依次和i前面的元素比较，找到一个小于a[i]的元素
for (int j=i;j>0;j--){
if (greater(a[j-1],a[j])){
exch(a,j-1,j);
}else {
break;
}
}
}
}
/**
* 比较v元素是否大于w元素
* @param v
* @param w
* @return
*/
private static Boolean greater(int v,int w){
if (v>=w){
return true;
}
return false;
}
/**
* 数据元素i和j交换位置
* @param a
* @param i
* @param j
*/
private static void exch(int[] a,int i,int j){
int t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
public static void main(String[] args) {
int[] a={4,3,2,10,12,1,5,6};
Insertion.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
希尔排序
package 希尔排序;
import java.util.Arrays;
public class Shell {
/*
对数组a中的元素进行排序
*/
public static void sort(Comparable[] a) {
int N = a.length;
//确定增长量h的最大值
int h = 1;
while (h < N / 2) {
h = h * 2 + 1;
}
//当增长量h小于1，排序结束
while (h >= 1) {
//找到待插入的元素
for (int i = h; i < N; i++) {
//a[i]就是待插入的元素
//把a[i]插入到a[i-h],a[i-2h],a[i-3h]...序列中
for (int j = i; j >= h; j -= h) {
//a[j]就是待插入元素，依次和a[j-h],a[j-2h],a[j-3h]进行比较，如果a[j]小，那么交换位置，如果不小于，a[j] 大，则插入完成。
if (greater(a[j - h], a[j])) {
exch(a, j, j - h);
} else {
break;
}
}
}
h /= 2;
}
}
/*
比较v元素是否大于w元素
*/
private static boolean greater(Comparable v, Comparable w) {
return v.compareTo(w) > 0;
}
/*
数组元素i和j交换位置
*/
private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {
Comparable t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}
//测试代码
public static void main(String[] args) {
Integer[] a = {9, 1, 2, 5, 7, 4, 8, 6, 3, 5};
Shell.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
归并排序
package 归并排序;
import java.util.Arrays;
public class Merge {
private static Comparable[] assist;//归并所需要的辅助数组
/*
对数组a中的元素进行排序
*/
public static void sort(Comparable[] a) {
assist = new Comparable[a.length];
int lo = 0;
int hi = a.length - 1;
sort(a, lo, hi);
}
/*
对数组a中从lo到hi的元素进行排序
*/
private static void sort(Comparable[] a, int lo, int hi) {
if (hi <= lo) {
return;
}
int mid = lo + (hi - lo) / 2;
//对lo到mid之间的元素进行排序；
sort(a, lo, mid);
//对mid+1到hi之间的元素进行排序；
sort(a, mid + 1, hi);
//对lo到mid这组数据和mid到hi这组数据进行归并
merge(a, lo, mid, hi);
}
/*
对数组中，从lo到mid为一组，从mid+1到hi为一组，对这两组数据进行归并
*/
private static void merge(Comparable[] a, int lo, int mid, int hi) {
//lo到mid这组数据和mid+1到hi这组数据归并到辅助数组assist对应的索引处
int i = lo;//定义一个指针，指向assist数组中开始填充数据的索引
int p1 = lo;//定义一个指针，指向第一组数据的第一个元素
int p2 = mid + 1;//定义一个指针，指向第二组数据的第一个元素
//比较左边小组和右边小组中的元素大小，哪个小，就把哪个数据填充到assist数组中
while (p1 <= mid && p2 <= hi) {
if (less(a[p1], a[p2])) {
assist[i++] = a[p1++];
} else {
assist[i++] = a[p2++];
}
}
//上面的循环结束后，如果退出循环的条件是p1<=mid，则证明左边小组中的数据已经归并完毕，如果退
//出循环的条件是p2 <= hi, 则证明右边小组的数据已经填充完毕；
//所以需要把未填充完毕的数据继续填充到assist中,//下面两个循环，只会执行其中的一个
while (p1 <= mid) {
assist[i++] = a[p1++];
}
while (p2 <= hi) {
assist[i++] = a[p2++];
}
//到现在为止，assist数组中，从lo到hi的元素是有序的，再把数据拷贝到a数组中对应的索引处
for (int index = lo; index <= hi; index++) {
a[index] = assist[index];
}
}
/*
比较v元素是否小于w元素
*/
private static boolean less(Comparable v, Comparable w) {
return v.compareTo(w) < 0;
}
/*
数组元素i和j交换位置
*/
private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {
Comparable t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}
//测试代码
public static void main(String[] args) throws Exception {
Integer[] arr = {8, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 2};
Merge.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
快速排序
package 快速排序;
import java.util.Arrays;
public class Quick {
public static void sort(Comparable[] a) {
int lo = 0;
int hi = a.length - 1;
sort(a, lo, hi);
}
private static void sort(Comparable[] a, int lo, int hi) {
if (hi <= lo) {
return;
}
//对a数组中，从lo到hi的元素进行切分
int partition = partition(a, lo, hi);
//对左边分组中的元素进行排序
//对右边分组中的元素进行排序
sort(a, lo, partition - 1);
sort(a, partition + 1, hi);
}
public static int partition(Comparable[] a, int lo, int hi) {
Comparable key = a[lo];//把最左边的元素当做基准值
int left = lo;//定义一个左侧指针，初始指向最左边的元素
int right = hi + 1;//定义一个右侧指针，初始指向左右侧的元素下一个位置
//进行切分
while (true) {
//先从右往左扫描，找到一个比基准值小的元素
while (less(key, a[--right])) {//循环停止，证明找到了一个比基准值小的元素
if (right == lo) {
break;//已经扫描到最左边了，无需继续扫描
}
}
//再从左往右扫描，找一个比基准值大的元素
while (less(a[++left], key)) {//循环停止，证明找到了一个比基准值大的元素
if (left == hi) {
break;//已经扫描到了最右边了，无需继续扫描
}
}
if (left >= right) {
//扫描完了所有元素，结束循环
break;
} else {
//交换left和right索引处的元素
exch(a, left, right);
}
}
//交换最后rigth索引处和基准值所在的索引处的值
exch(a, lo, right);
return right;//right就是切分的界限
}
/*
数组元素i和j交换位置
*/
private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {
Comparable t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}
/*
比较v元素是否小于w元素
*/
private static boolean less(Comparable v, Comparable w) {
return v.compareTo(w) < 0;
}
//测试代码
public static void main(String[] args) throws Exception {
Integer[] arr = {6, 1, 2, 7, 9, 3, 4, 5, 8};
Quick.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
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