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這篇文章主要介紹了Java如何實現八個常用的排序算法：插入排序、冒泡排序、選擇排序、希爾排序 、快速排序、歸并排序、堆排序和LST基數排序，分享給大家一起學習。

分類1）插入排序（直接插入排序、希爾排序）2）交換排序（冒泡排序、快速排序）3）選擇排序（直接選擇排序、堆排序）4）歸并排序5）分配排序（基數排序）

所需輔助空間最多：歸并排序所需輔助空間最少：堆排序平均速度最快：快速排序

不穩定：快速排序，希爾排序，堆排序。

先來看看8種排序之間的關系：

1.直接插入排序

（1）基本思想：在要排序的一組數中，假設前面(n-1)[n>=2] 個數已經是排

好順序的，現在要把第n個數插到前面的有序數中，使得這n個數

也是排好順序的。如此反復循環，直到全部排好順序。

（2）實例

（3）用java實現

1234567891011121314151617181920

package com.njue;  publicclass insertSort {   public insertSort(){ inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; int temp=0; for(int i=1;i<a.length;i++){ int j=i-1; temp=a[i]; for(;j>=0&&temp<a[j];j--){  a[j+1]=a[j];//將大于temp的值整體后移一個單位 } a[j+1]=temp; }   for(int i=0;i<a.length;i++){ System.out.PRintln(a[i]); }}

 

2. 希爾排序（最小增量排序）

（1）基本思想：算法先將要排序的一組數按某個增量d（n/2,n為要排序數的個數）分成若干組，每組中記錄的下標相差d.對每組中全部元素進行直接插入排序，然后再用一個較小的增量（d/2）對它進行分組，在每組中再進行直接插入排序。當增量減到1時，進行直接插入排序后，排序完成。

（2）實例：

（3）用java實現

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publicclass shellSort {   publicshellSort(){   int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100}; double d1=a.length; int temp=0;   while(true){ d1= Math.ceil(d1/2); int d=(int) d1;  for(int x=0;x<d;x++){    for(int i=x+d;i<a.length;i+=d){  int j=i-d;  temp=a[i];  for(;j>=0&&temp<a[j];j-=d){   a[j+d]=a[j];  }  a[j+d]=temp;  } }   if(d==1){  break; }   for(int i=0;i<a.length;i++){ System.out.println(a[i]); }}

 

3.簡單選擇排序

（1）基本思想：在要排序的一組數中，選出最小的一個數與第一個位置的數交換；

然后在剩下的數當中再找最小的與第二個位置的數交換，如此循環到倒數第二個數和最后一個數比較為止。

（2）實例：

（3）用java實現

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public class selectSort {    public selectSort(){ int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45}; int position=0; for(int i=0;i<a.length;i++){  int j=i+1;  position=i;  int temp=a[i];  for(;j<a.length;j++){  if(a[j]<temp){   temp=a[j];   position=j;  }  }  a[position]=a[i];  a[i]=temp; }   for(int i=0;i<a.length;i++)  System.out.println(a[i]); }}

 

4.堆排序

（1）基本思想：堆排序是一種樹形選擇排序，是對直接選擇排序的有效改進。

堆的定義如下：具有n個元素的序列（h1,h2,…,hn),當且僅當滿足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1）(i=1,2,…,n/2)時稱之為堆。在這里只討論滿足前者條件的堆。由堆的定義可以看出，堆頂元素（即第一個元素）必為最大項（大頂堆）。完全二叉樹可以很直觀地表示堆的結構。堆頂為根，其它為左子樹、右子樹。初始時把要排序的數的序列看作是一棵順序存儲的二叉樹，調整它們的存儲序，使之成為一個堆，這時堆的根節點的數最大。然后將根節點與堆的最后一個節點交換。然后對前面(n-1)個數重新調整使之成為堆。依此類推，直到只有兩個節點的堆，并對它們作交換，最后得到有n個節點的有序序列。從算法描述來看，堆排序需要兩個過程，一是建立堆，二是堆頂與堆的最后一個元素交換位置。所以堆排序有兩個函數組成。一是建堆的滲透函數，二是反復調用滲透函數實現排序的函數。

（2）實例：

初始序列：46,79,56,38,40,84

建堆：

交換，從堆中踢出最大數

剩余結點再建堆，再交換踢出最大數

依次類推：最后堆中剩余的最后兩個結點交換，踢出一個，排序完成。

（3）用java實現

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import java.util.Arrays;  publicclass HeapSort {  inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; public HeapSort(){ heapSort(a); }   public void heapSort(int[] a){  System.out.println("開始排序"); int arrayLength=a.length; //循環建堆 for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){  //建堆  buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);  //交換堆頂和最后一個元素  swap(a,0,arrayLength-1-i);  System.out.println(Arrays.toString(a)); } }       private void swap(int[] data, int i,int j) {  // TODO Auto-generated method stub  int tmp=data[i]; data[i]=data[j]; data[j]=tmp; }   //對data數組從0到lastIndex建大頂堆 privatevoid buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {  // TODO Auto-generated method stub  //從lastIndex處節點（最后一個節點）的父節點開始   for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){  //k保存正在判斷的節點  int k=i;  //如果當前k節點的子節點存在  while(k*2+1<=lastIndex){  //k節點的左子節點的索引  int biggerIndex=2*k+1;  //如果biggerIndex小于lastIndex，即biggerIndex+1代表的k節點的右子節點存在  if(biggerIndex<lastIndex){   //若果右子節點的值較大   if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){   //biggerIndex總是記錄較大子節點的索引   biggerIndex++;   }  }    //如果k節點的值小于其較大的子節點的值  if(data[k]<data[biggerIndex]){   //交換他們   swap(data,k,biggerIndex);   //將biggerIndex賦予k，開始while循環的下一次循環，重新保證k節點的值大于其左右子節點的值   k=biggerIndex;  }else{   break;  }  } } }}

 

5.冒泡排序

（1）基本思想：在要排序的一組數中，對當前還未排好序的范圍內的全部數，自上而下對相鄰的兩個數依次進行比較和調整，讓較大的數往下沉，較小的往上冒。即：每當兩相鄰的數比較后發現它們的排序與排序要求相反時，就將它們互換。

（2）實例：

（3）用java實現

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public class bubbleSort {   publicbubbleSort(){ inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; int temp=0; for(int i=0;i<a.length-1;i++){ for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){  if(a[j]>a[j+1]){  temp=a[j];  a[j]=a[j+1];  a[j+1]=temp;  } } }   for(int i=0;i<a.length;i++){ System.out.println(a[i]); }}

 

6.快速排序

（1）基本思想：選擇一個基準元素,通常選擇第一個元素或者最后一個元素,通過一趟掃描，將待排序列分成兩部分,一部分比基準元素小,一部分大于等于基準元素,此時基準元素在其排好序后的正確位置,然后再用同樣的方法遞歸地排序劃分的兩部分。

（2）實例：

（3）用java實現

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041

publicclass quickSort {    inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};publicquickSort(){ quick(a); for(int i=0;i<a.length;i++){ System.out.println(a[i]); }}publicint getMiddle(int[] list, int low,int high) {   int tmp =list[low]; //數組的第一個作為中軸  while (low < high){   while (low < high&& list[high] >= tmp) {    high--;  }    list[low] =list[high]; //比中軸小的記錄移到低端  while (low < high&& list[low] <= tmp) {    low++;  }    list[high] =list[low]; //比中軸大的記錄移到高端  }  list[low] = tmp;  //中軸記錄到尾  return low;  //返回中軸的位置}  publicvoid _quickSort(int[] list, int low,int high) {   if (low < high){   int middle =getMiddle(list, low, high); //將list數組進行一分為二  _quickSort(list, low, middle - 1);//對低字表進行遞歸排序  _quickSort(list,middle + 1, high); //對高字表進行遞歸排序  }}  publicvoid quick(int[] a2) {   if (a2.length > 0) { //查看數組是否為空  _quickSort(a2,0, a2.length - 1);  }}}

 

7、歸并排序

（1）基本排序：歸并（Merge）排序法是將兩個（或兩個以上）有序表合并成一個新的有序表，即把待排序序列分為若干個子序列，每個子序列是有序的。然后再把有序子序列合并為整體有序序列。

（2）實例：

（3）用java實現

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import java.util.Arrays;  publicclass mergingSort {   inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};  publicmergingSort(){ sort(a,0,a.length-1); for(int i=0;i<a.length;i++) System.out.println(a[i]);}  publicvoid sort(int[] data, int left,int right) {  // TODO Auto-generatedmethod stub  if(left<right){ //找出中間索引 int center=(left+right)/2; //對左邊數組進行遞歸 sort(data,left,center); //對右邊數組進行遞歸 sort(data,center+1,right); //合并 merge(data,left,center,right); }  }  publicvoid merge(int[] data, int left,int center,int right) {  // TODO Auto-generatedmethod stub  int [] tmpArr=newint[data.length];  int mid=center+1; //third記錄中間數組的索引 int third=left; int tmp=left; while(left<=center&&mid<=right){ //從兩個數組中取出最小的放入中間數組 if(data[left]<=data[mid]){  tmpArr[third++]=data[left++]; }else{  tmpArr[third++]=data[mid++]; }   }   //剩余部分依次放入中間數組 while(mid<=right){ tmpArr[third++]=data[mid++]; }   while(left<=center){ tmpArr[third++]=data[left++]; }   //將中間數組中的內容復制回原數組 while(tmp<=right){ data[tmp]=tmpArr[tmp++]; } System.out.println(Arrays.toString(data));}}

 

8、基數排序

（1）基本思想：將所有待比較數值（正整數）統一為同樣的數位長度，數位較短的數前面補零。然后，從最低位開始，依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以后,數列就變成一個有序序列。

（2）實例：

（3）用java實現

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import java.util.ArrayList;import java.util.List;  public class radixSort {  inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,101,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51}; public radixSort(){ sort(a); for(inti=0;i<a.length;i++){  System.out.println(a[i]); } } public void sort(int[] array){  //首先確定排序的趟數; int max=array[0]; for(inti=1;i<array.length;i++){  if(array[i]>max){  max=array[i];  } } int time=0; //判斷位數; while(max>0){  max/=10;  time++; }   //建立10個隊列; List<ArrayList> queue=newArrayList<ArrayList>();  for(int i=0;i<10;i++){  ArrayList<Integer>queue1=new ArrayList<Integer>();  queue.add(queue1); }   //進行time次分配和收集; for(int i=0;i<time;i++){  //分配數組元素;  for(intj=0;j<array.length;j++){  //得到數字的第time+1位數;   int x=array[j]%(int)Math.pow(10,i+1)/(int)Math.pow(10, i);    ArrayList<Integer>queue2=queue.get(x);   queue2.add(array[j]);   queue.set(x, queue2);   }  int count=0;//元素計數器;  //收集隊列元素;  for(int k=0;k<10;k++){  while(queue.get(k).size()>0){   ArrayList<Integer>queue3=queue.get(k);   array[count]=queue3.get(0);   queue3.remove(0);   count++;  }  } }  }}

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助。

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