時間：2018-07-19 00:00:00 來源：信盈達 作者：信盈達
Java日常操作中常見的排序方法有：冒泡排序、快速排序、選擇排序、插入排序、希爾排序，甚至還有基數排序、雞尾酒排序、桶排序、鴿巢排序、歸并排序等。
以下常見算法的定義
1. 插入排序：插入排序基本操作就是將一個數據插入到已經排好序的有序數據中，從而得到一個新的、個數加一的有序數據，算法適用于少量數據的排序，時間復雜度為O(n^2)。是穩定的排序方法。插入排序的基本思想是：每步將一個待排序的紀錄，按其關鍵碼值的大小插入前面已經排序的文件中適當位置上，直到全部插入完為止。
2. 選擇排序：選擇排序（Selection sort）是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理是每一次從待排序的數據元素中選出最小（或最大）的一個元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的數據元素排完。 選擇排序是不穩定的排序方法。
3. 冒泡排序：冒泡排序（Bubble Sort），是一種計算機科學領域的較簡單的排序算法。它重復地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個算法的名字由來是因為越大的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端。
4. 快速排序：快速排序（Quicksort）是對冒泡排序的一種改進。它的基本思想是：通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小，然后再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序，整個排序過程可以遞歸進行，以此達到整個數據變成有序序列。
5. 歸并排序：歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法,該算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一個非常典型的應用。將已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每個子序列有序，再使子序列段間有序。若將兩個有序表合并成一個有序表，稱為二路歸并。
6. 希爾排序：希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種。也稱縮小增量排序，是直接插入排序算法的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩定排序算法。希爾排序是把記錄按下標的一定增量分組，對每組使用直接插入排序算法排序；隨著增量逐漸減少，每組包含的關鍵詞越來越多，當增量減至1時，整個文件恰被分成一組，算法便終止。
一、冒泡排序
冒泡排序是一種簡單的排序算法。它重復地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端。
/**
* 冒泡法排序
* 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個小，就交換他們兩個。
* 對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最后一對。在這一點，最后的元素應該會是最小的數。
* 針對所有的元素重復以上的步驟，除了最后一個。
* 持續每次對越來越少的元素重復上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。
*
* @param numbers
* 需要排序的整型數組
*/
public static void bubbleSort01(int[] numbers) {
int temp; // 記錄臨時中間值
int size = numbers.length; // 數組大小
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < size; j++) {
if (numbers[i] < numbers[j]) { // 交換兩數的位置
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[j];
numbers[j] = temp;
}
}
}
}注意：以上不知是什么排序，將基準位置的元素和后面的元素進行比較，如果基準位置值比后面元素小，則交換位置，交換后的元素為新的基準元素。以下才是真正的冒泡排序。
public static void bubbleSort(int[] a) {
int temp;
int size = a.length;
for(int i=1; i二、快速排序
快速排序使用分治法策略來把一個序列分為兩個子序列。
/**
* 快速排序
*
* 從數列中挑出一個元素，稱為“基準”
* 重新排序數列，所有元素比基準值小的擺放在基準前面，所有元素比基準值大的擺在基準的后面（相同的數可以到任一邊）。在這個分割之后，
* 該基準是它的最后位置。這個稱為分割（partition）操作。
* 遞歸地把小于基準值元素的子數列和大于基準值元素的子數列排序。
*
* @param numbers
* @param start
* @param end
*/
public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {
if (start < end) {
int base = numbers[start]; // 選定的基準值（第一個數值作為基準值）
int temp; // 記錄臨時中間值
int i = start, j = end;
do {
while ((numbers[i] < base) && (i < end))
i++;
while ((numbers[j] > base) && (j > start))
j--;
if (i <= j) {
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[j];
numbers[j] = temp;
i++;
j--;
}
} while (i <= j);
if (start < j)
quickSort(numbers, start, j);
if (end > i)
quickSort(numbers, i, end);
}
} 如下為完全符合快速排序定義的算法：
public static void quickSort01(int[] a, int start, int end) {
if(start >= end)
return;
int i = start;
int j = end;
int base = a[start];
while(i != j) {
while(a[j] >= base && j > i)
j--;
while(a[i] <= base && i < j)
i++;
if(i < j) {
int temp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = temp;
}
}
a[start] = a[i];
a[i] = base;
te(a, start, i - 1);
te(a, i + 1, end);
}三、選擇排序
選擇排序是一種簡單直觀的排序方法，每次尋找序列中的最小值，然后放在最末尾的位置。
/**
* 選擇排序
* 在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置
* 再從剩余未排序元素中繼續尋找最小元素，然后放到排序序列起始位置。
* 以此類推，直到所有元素均排序完畢。
*
* @param numbers
*/
public static void selectSort(int[] numbers) {
int size = numbers.length;
int temp;
for (int i = 0; i < size; i++) {
int k = i;
for (int j = size - 1; j >i; j--) {
if (numbers[j] < numbers[k]) {
k = j;
}
}
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[k];
numbers[k] = temp;
}
}四、插入排序
插入排序的工作原理是通過構建有序序列，對于未排序數據，在已排序序列中從后向前掃描，找到相應位置并插入。其具體步驟參見代碼及注釋。
/**
* 插入排序
*
* 從第一個元素開始，該元素可以認為已經被排序
* 取出下一個元素，在已經排序的元素序列中從后向前掃描
* 如果該元素（已排序）大于新元素，將該元素移到下一位置
* 重復步驟3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
* 將新元素插入到該位置中
* 重復步驟2
* @param numbers
*/
public static void insertSort(int[] numbers) {
int size = numbers.length, temp, j;
for(int i=1; i 0 && temp < numbers[j-1]; j--)
numbers[j] = numbers[j-1];
numbers[j] = temp;
}
} 五、歸并排序
歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法，歸并是指將兩個已經排序的序列合并成一個序列的操作。
/**
* 歸并排序
*
* 申請空間，使其大小為兩個已經排序序列之和，該空間用來存放合并后的序列
* 設定兩個指針，最初位置分別為兩個已經排序序列的起始位置
* 比較兩個指針所指向的元素，選擇相對小的元素放入到合并空間，并移動指針到下一位置
* 重復步驟3直到某一指針達到序列尾
* 將另一序列剩下的所有元素直接復制到合并序列尾
*
* @param numbers
*/
public static void mergeSort(int[] numbers, int left, int right) {
int t = 1;// 每組元素個數
int size = right - left + 1;
while (t < size) {
int s = t;// 本次循環每組元素個數
t = 2 * s;
int i = left;
while (i + (t - 1) < size) {
merge(numbers, i, i + (s - 1), i + (t - 1));
i += t;
}
if (i + (s - 1) < right)
merge(numbers, i, i + (s - 1), right);
}
}
/**
* 歸并算法實現
*
* @param data
* @param p
* @param q
* @param r
*/
private static void merge(int[] data, int p, int q, int r) {
int[] B = new int[data.length];
int s = p;
int t = q + 1;
int k = p;
while (s <= q && t <= r) {
if (data[s] <= data[t]) {
B[k] = data[s];
s++;
} else {
B[k] = data[t];
t++;
}
k++;
}
if (s == q + 1)
B[k++] = data[t++];
else
B[k++] = data[s++];
for (int i = p; i <= r; i++)
data[i] = B[i];
}
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