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TA的每日心情 | 开心 2021-8-11 17:59 |
|---|
签到天数: 17 天 [LV.4]偶尔看看III 网络挑战赛参赛者 网络挑战赛参赛者 - 自我介绍
- 本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。
 群组: 2018美赛大象算法课程 群组: 2018美赛护航培训课程 群组: 2019年 数学中国站长建 群组: 2019年数据分析师课程 群组: 2018年大象老师国赛优 |
' D- Y7 I% {$ S
十大排序算法(Java实现)
) g; S! {+ C; {/ v5 J+ x. I7 @; c6 R2 a [8 P
十大排序算法(Java实现)
5 z- j4 B9 v7 X# c排序算法框架
) @# k: M3 K5 }2 ]: S% `) X' I排序算法性质
& b( I& h" J, B4 _插入排序
) _, _# r; {% j2 `% G# Q5 u直接插入排序
5 R2 t. R4 g: o: G6 T希尔排序
' `" Y4 t, I; p% o2 {- e! M) E5 o选择排序
/ U3 B$ h/ w; `0 u简单选择排序0 M4 _& V" P6 H( Z- G3 W# T8 |- m: j0 M% ]
堆排序4 X) c0 a0 i q. c
交换排序
0 k( F$ P9 H* J/ ~冒泡排序
* r" A& @* s. G2 f5 s) T快速排序
' g- P8 P& R6 t/ V5 l归并排序
$ S5 k. l3 X8 V. t8 X x0 G基数排序
( i4 E; U, @# n$ y' y, t计数排序' T3 i3 V2 [, r$ B
桶排序/ ~1 o1 K6 d# P. _8 b
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2 \$ i) ` ?7 P/ T6 ~1 h& g5 ]* @* J) N B# U
# F4 k; S* S1 S1 p排序算法框架
4 v; U) P) w; f3 } c4 { G( D
/ ~% \# D& i# a7 G
; n9 \% d; L; }1 @2 ]5 Y) W H" R. {2 M. u# ]$ s/ C5 z/ _+ h# b5 D
排序算法性质
! U. q; a6 ]- J1 t" J! T. p+ a
& H( f2 d$ M, f
: i0 }8 P, h/ L, h+ G) F ^, Z( B, Y- r) _# D9 F0 y$ Q2 W, F
1 h$ Q0 o1 E% n+ i& u
插入排序
. R7 N* }& V! i4 \7 l, ]直接插入排序
3 w/ V: V# b! }# t% `4 y从第一个元素开始,认为该元素是已排序的。4 }" }. F& c: x
取出下一元素,与前面已经排好序的部分进行比较。, r- u4 T0 I! |, v+ ^
若比排好序部分的元素小,则将排好序部分的元素后移到下一位置。. Z: s( A) Z# k& N
遍历数组,直至结束。
# b6 u* N! d4 F) m; n+ q9 t( o最好的情况是数组有序,时间复杂度为 O ( n ) O(n)O(n) ,平均复杂度是 O ( n 2 ) O(n^2)O(n
" w1 A5 [1 ]. b/ d26 k0 R$ a, v5 \0 p
) 。( x* o# F* U/ C
1 n8 H+ x% e7 j3 [+ J* `
( d. X2 b7 v. x j& Z% Q, \0 X
代码实现# y4 ^; U3 m# Y7 ~; B7 K+ v Z
! ~' c5 `& ^# s3 V
* ]5 A: u/ N8 [! ]; z- gpublic class Solution {
2 ~( v ^+ Z. S0 Z# R public static void main(String[] args) {3 u9 A% c( c, L0 q
int[] array = {8, 1, 4, 9, 3, 5, 2, 7, 0, 6};
o; v4 X% S6 c1 F* _; W insertSort(array);& q$ r# n2 \9 T; k/ v5 @; I
System.out.println(Arrays.toString(array));9 V- f+ e4 o- I8 [1 D
}0 P. ^& M5 j$ \. ]5 P7 X
! J. Z/ d# V) d2 i, |( G3 S. ^+ a4 u6 Y
private static void insertSort(int[] array) {% e/ P) @' d' z6 k
for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {0 u1 u" g5 d6 L6 m' a
int data = array[i + 1];
* }6 k8 [2 X8 V8 H# o) K2 D int index = i;
h" t3 x( [' b7 I) W1 x while(index >= 0 && array[index] > data) {
; j8 ]" G: ]" _8 d* Z2 J array[index + 1] = array[index];
3 o8 S# E) k. L5 x: S index--;
W5 h4 I H' p. R% w' F }! g% J( |6 X* D8 u P' A& x
array[index + 1] = data;
$ N K% ~4 p) n$ n }
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}
5 n: w% T. t! n+ `" t1 O( J1
9 s7 k T/ g( h5 Y0 @3 o2
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1 }7 w' ?8 B+ Z' F* V4; N; e5 t7 c+ E4 f
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7
5 C5 ~3 u; J0 S' B7 O# `- [, x0 R87 o! m V9 B# A9 P3 i! ?, \
9
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# t+ _/ e3 P: Z' j3 I9 V8 B6 }11
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13' P# g7 G6 B5 p
14
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& q( ^0 @( ~1 _! }/ q! F& P5 A16
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希尔排序% W4 Z: G: @( u& x
$ Y8 K8 f( L% B6 t
, @% H; R+ m0 N; B! Z* F
时间复杂度为 O ( n l o g n ) O(nlogn)O(nlogn) 。
$ `/ }- M% P1 J! N9 L% O d* P8 {& P9 i) X; t8 Z: G% x
# Y- ^* E$ W4 I8 J4 Q4 X C3 M代码实现
' y! r* E0 s: C5 L7 d$ |1 ?6 P# x
% X6 h9 J2 ^' d5 @5 X
# [" P4 X! I1 i4 rpublic class Solution {
+ F$ a2 ]6 x* r) E public static void main(String[] args) {
0 n# T/ y/ \* h5 m) V4 V0 Q int[] array = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};
8 q; D, _2 b5 k shellSort(array);- t7 W, ?7 p9 C5 D; t8 D4 Y, Y4 C: ?
System.out.println(Arrays.toString(array));8 ^8 u+ {9 R9 Q
}$ f. C7 v, h2 g8 I/ g
* G( q$ M+ L5 L1 W6 O2 R4 v) c
$ _7 [ ?9 z/ r% e private static void shellSort(int[] array) {& p/ e* R( [0 r9 X9 R4 A
int gap = array.length / 2;
% M# \! z) P6 u" R while (gap > 0) {$ Y! C6 n) ^7 d* X D- o
for (int i = gap; i < array.length; i++) {; x9 I& T. K( p" H* w! w
int index = i - gap;& g7 g5 O+ s6 O( S( G
int temp = array;
1 j0 O* H& s* C# W; Q2 n- X while (index >= 0 && array[index] > temp) {/ s8 E H$ C2 X' |: }
swap(array, index, index + gap);
^; v0 k5 R! Z7 l index -= gap;
0 H2 [% o6 q# W0 q! d/ l! ?* u }. P+ f% A$ l e: \
// array[index + gap] = temp;
. U+ _9 f# u1 }/ y }
4 S5 g* U5 D$ \6 x1 R6 _ gap /= 2;5 q! I' c+ D) t( \% E. u7 ^
System.out.println(Arrays.toString(array));/ T- ?' K2 V7 T" L: x
}
" L. k- Q. a/ C# t5 a( e$ H }
. L; q+ d3 E# o# L. j2 @$ Q) b2 z1 g8 m% m/ y2 ?. ]9 d
( `$ V: N& ]" I0 k* { private static void swap(int[] array, int i, int index) {
# c2 }3 ?& B w, p int temp = array;
: m: m8 Y& ]- ~8 V array = array[index];$ }& E& w: ]$ Y) m7 H8 m% W& P5 ]+ t
array[index] = temp;6 r5 H% x) j2 e9 A5 p5 g
}
5 }' g3 f5 V$ Y2 i- k, L}
! \8 l# P# k3 q) _% N1
5 z& G+ i3 A6 d$ @. @2. R: b# s+ G3 @$ x! w5 {9 y
36 p2 ~- d0 A" o1 z: q! @. P2 h, r
4
% t7 v0 ^3 W5 r4 @0 F B5
8 n& a& {# z" W% R* D) A- D4 v6
" F' F- R: E- \8 O2 `& E: f7
' E/ T5 P8 X7 y6 Q84 r5 S3 S& B w( i3 Z3 E- j6 r
97 A& Q. r* q) v6 p2 N
10
4 k( v; _' m3 G11) b# A, k' F. C; x6 B
12
( h- \6 S8 i. _$ m6 _/ c4 o137 b+ R1 N7 R4 B# B; j N6 y( G
14
7 c5 A8 g8 o& y3 V3 z/ z15$ W& w+ G( g6 A
16
0 s- H. O, S% _8 M( v4 O! I17
. A( i3 V$ Z A! L3 P18
( U+ d5 b, S( T/ \+ [+ w19$ I/ c/ H/ |' }1 h: F& O( Q* G& e
20
" O( `/ k0 ?) M2 `1 o; T' x% U21/ K( h7 O! b, k$ g+ q
223 A3 k) R8 @' y4 y% b y/ v
23
. \2 ?5 y5 S" X) u" h( r24
. b! N/ g, j5 h25+ ?* g7 G; d. i# M
26
. b9 T8 M% i; O9 ?27
. R. A" H3 X+ e. ]# u28
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30
$ l! Q. R& R( A/ f选择排序- d# a$ J2 r& y$ H2 U
简单选择排序# M. v- Z5 g2 B. Y$ j
从未排序的初始数组中寻找最小元素放置首位。7 g! X* K7 i, Z+ k6 J( ^# i! h
从剩余元素中继续寻找最小元素,放到已排序序列的尾部& @5 K2 v0 R& l8 `' A; B% n
遍历数组,直至结束。4 I( @; w% p0 G9 o; v2 x# G
时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2)O(n
& D* W' i- v" D) v0 L5 e2
3 X0 j" L& B/ w! p9 R& b: ? ) 。* g, ?% g: G9 D' b( Q) R
% z& t$ B7 K$ `! o
2 O, \$ ?6 c$ _1 |代码实现**
; x5 y( K0 Y/ e" a8 _+ B) H9 ]1 {) R8 \" R
/ X- B" z4 Q4 V/ ?+ C" _5 \7 t
public class Solution {1 T+ A Y4 y) x4 A% Q
public static void main(String[] args) {
% z0 B; r. Y% B int[] array = {8, 1, 4, 9, 3, 5, 2, 7, 0, 6};- _- b3 d* h9 o; L
selectionSort(array);7 ]2 _: q, I) | ^% o
System.out.println(Arrays.toString(array));
& u* I" J. f6 ?6 O2 E }, A! y! `+ X8 ~$ u3 m2 [
3 k' D* l" t4 x' z4 q+ e0 K+ Z; @; T0 U% x5 M [8 A
private static void selectionSort(int[] array) {# a5 b7 F7 A9 d) ~' \
for (int i = 0; i < array.length; i++) {! z# d. Y8 R, o9 Z
int index = i;
; k% v( I" y5 M: t9 D for (int j = i; j < array.length; j++) {4 m- y# y3 y) f& K! V8 K
if (array[j] < array[index]) {: J5 g; _/ z0 U2 h; p0 C
index = j;
5 T! z: U: t; m: |: ^% h6 G) o }
# F0 B: g; W4 Y( R, h }
% U$ C6 }, O- X4 R swap(array, index, i);
% D' @* T; D; D; b. Y W }
1 S+ m6 D7 `; t$ ?9 c: l0 t) p1 m1 _4 v }
4 a6 L- P; T) F1 k1 c/ j. H
+ ~5 p1 |8 ^1 \$ m5 @) j# N1 f5 o0 K$ Q+ ]
private static void swap(int[] array, int index, int i) { L# ~2 Q( p$ X1 u
int temp = array[index];
2 ]% r0 q& l$ Q* V4 X9 G3 y) h array[index] = array;
! V' Z* P$ M {6 m array = temp;
4 \, R2 V* C; O9 p0 e, e }
4 X( q) c W w* K" H}& U" c! o; J& D
1
: {$ l$ |6 n8 ]# _2 f- ~4 M/ o2
3 M! k* Q) g" \* e1 l3
; `0 t$ z, ]% x4
( h% q. l0 e6 d: I( `5
# E$ @* y5 E0 V. K R1 W/ J6) R" m5 v! g2 K2 A. O6 z
7% f. _4 T' R2 D+ }9 ^# r8 i
8" k9 e8 l+ T5 H1 J! V: E: w
9* X. g* k( h* e/ X1 ?6 S1 y8 I
106 ^- U$ }$ _2 {6 }
11% ]1 l) L8 l7 s5 Y5 R
126 ?; ~5 ]% \: z, R+ S' g
13
3 _: c% ^4 W7 C+ ? m1 v2 ]6 o14- q4 e6 Z2 {5 }6 `
15# r" W4 o; _- x* A/ H$ T! W
16 E1 s& P7 S7 n6 y6 F
17
4 k6 w& S6 P9 i* g18' |0 ^( J1 t- e, p# f7 ?+ `
19, e* c1 |3 s. Y/ b, w
20' v- _9 b) o; W' W" L
219 p8 m9 ~2 q, |+ {/ l! m6 a
223 Y0 c" W; e- J S! ?' A
23; S' `2 {5 q- C$ ~
24
0 O! L/ J: c* w, f# C n0 {25" {9 [0 b! G/ c! ?& I
堆排序
6 J% K6 h$ f% m6 N时间复杂度为 O ( n l o g n ) O(nlogn)O(nlogn) 。# D! W6 c2 Z' D* |8 t
z. x! c5 K: `4 s2 z1 r. y: y
# l q7 w r" X$ b S5 p" C
代码实现**2 |& F, L& f# C
9 n# v: U$ C2 |- \% h y. ?2 l# O
2 p* Q# |3 \% _- }6 }! K0 b. ~
public class Solution {
- a4 g8 \; ?: }5 C% m6 N5 U // 建堆
" o5 Z" R a! v1 q0 k+ ?% G public static void creatHeap(int[] arr, int n) {8 ~* v/ e& q+ G. `" ^. @
// 因为数组是从0开始的
. |8 J4 T& [9 J1 U- V9 B5 o9 g" G: B for (int i = (n - 1) / 2; i >= 0; i--) {
) K! P/ ]! k1 f& A, k percolateDown(arr, i, n);9 v. T+ g. L7 y. q% q5 r3 |
}
3 V1 q5 ~# L/ {2 i }; u0 x* U" _: L' R- o6 W
// 插入# J' K2 S4 W# c- N y
private static void insertHeap(int[] array, int data, int n) {9 p, ~4 p' L! W* V! R" N- i$ k1 ^! J
array[n] = data;
0 z& }! s9 K' }$ K; W0 l" L percolatrUp(array, n);
2 N& U4 B: G1 \# J7 Q" b }
: j" {1 e# y' Z // 删除栈顶元素! G9 W5 Y' h# e; o- L9 U
private static void deleteHeap(int[] arr, int n) {
5 r% V1 ~/ |) B9 S- ~, _4 R' N arr[0] = arr[n];
( B- N7 a) e3 O+ G3 A6 p' J8 a arr[n] = -1;) g- y4 t% n9 z, n! b6 K2 w# r
percolateDown(arr, 0, n - 1);
- y5 M6 q* K; |- z6 s; y! a4 R0 n }
+ S1 \8 J2 P& F# u1 I1 q // 上浮3 W! V8 s0 [4 n
private static void percolatrUp(int[] array, int n) {
4 }$ m: {! P. k int data = array[n];/ D. M& p+ y% t) B/ D
int father = (n - 1) / 2;
' [' U! Q( M7 |" p: e" F while (data < array[father] && father >= 0) {
1 d, W i. B3 U8 ?" W ~& \4 U- A array[n] = array[father];3 s' p3 d+ z' `3 c
array[father] = data;7 a) J J/ H6 g; ]' o: Q
n = father;2 S! C" L1 n7 [' y6 ^# Q; P% o* W
father = (n - 1) / 2;
( N/ `7 c; |3 ? x }& p# Z9 I5 p' G! e" E/ B+ Z4 ~: i
array[father] = data;( X) N* P4 B5 F- N F$ W+ c
}. o: b1 Y2 j) g, p$ d+ P
// 下滤
9 a3 i$ F* D( x3 A private static void percolateDown(int[] arr, int i, int n) {( y1 k) B! _2 g! E% J4 G
int father = arr;$ q4 V" \" J- o. O: | S
int child = 2 * i + 1;/ L2 L$ D1 S/ A
// 遍历整个该根结点的子树: z+ V+ ]9 z4 I y
while (child <= n) {
' Z- }% _: O- q N // 定位左右结点小的那一个8 W+ w# b: n. y( C) J- M
if (child + 1 <= n && arr[child + 1] < arr[child]) {, L$ F& f9 a. X0 u& c C% D
child += 1;
$ Q3 g( P2 z; l$ u% L* u5 N }
+ B' P5 M+ Z5 P9 }% } // 若根结点比子结点小,说明已经是个小堆; |& y9 b9 @$ ~' ]' U; G
if (father < arr[child]) {
! n; W" {/ Z) ? break;
. z1 ~1 H& k+ a# ~ }
) Q/ I7 n' r) G" p) L // 互换根结点和子结点
7 l; Q* ^* f& R. Y) R0 s9 P arr = arr[child];9 Y5 j& O- t8 L
arr[child] = father;* e4 T3 j' g+ D9 y
// 重新定位根结点和子结点
7 d) ~. H) h3 S' {! k# _! ` i = child;- ~# b" t" ]! F' \$ i
child = i * 2 + 1;1 M- v. L8 U# r) i0 G
}
) E# K) k7 H. h% y }" E( C; ~' S. C; W, |' e9 ^& Z8 G
7 Q9 T4 Z4 _% @9 G+ x
public static void main(String[] args) {& c C0 l+ f9 M
int[] array = { 15, 13, 12, 5, 20, 1, 8, 9 };' ?1 n q/ V- l4 T2 y, S" J) \- I
3 q9 D) v! U6 [
creatHeap(array, array.length - 1);/ p/ j5 q$ G$ ~* Z) V K1 |% F
System.out.println(Arrays.toString(array));$ m4 y6 O C' X6 W& q
2 M9 M( `& h8 X8 G' Z" B, k9 ~& ~ deleteHeap(array, array.length - 1);$ N+ I1 M3 l+ o7 r( s+ ^5 G0 l' m
System.out.println(Arrays.toString(array));
/ b, O4 k+ M% v7 ]( D$ ? 9 N" F/ H8 C1 e8 z4 G- e
deleteHeap(array, array.length - 2);. \( i% k7 Q* B
System.out.println(Arrays.toString(array));0 V+ k& p' O" }- P4 p8 J% m3 Y- p7 @
& s/ v( \+ v$ l
insertHeap(array, 3, array.length - 2);
: B- I) G' a3 q6 V3 E System.out.println(Arrays.toString(array));9 L& H1 W' m0 n; x
}
: w8 i* H6 _$ ~2 I! X( y}0 ]4 p3 |0 W5 |7 I' X) @
1
% x j& C' W4 Y; c" A2
& m. ?$ k; Y6 h6 e8 |3
/ ^, Z- U5 H6 h+ ~) R% a/ x+ B4 G: r: h* B) h. c( ?
5
4 M8 ~% t* p1 [/ {4 E/ V+ B5 z61 F: b6 n( a! p
7
4 W% }! E7 d; ~$ n/ ~* J4 t# J6 J8
! g+ c2 I- e# b9
3 U. l0 ~0 }) n+ e. J9 H10! B- d8 R2 C7 l6 _9 Q* o) }$ n
119 f* r7 Z6 g; C5 D6 k! @5 s0 a8 w, Y
124 N+ e H" \ E
13
+ S1 T3 ]" \: ?) M, G6 J. }8 I141 ^ j$ T& t9 o5 Q. `) |/ I1 T! v. B
15
/ Z* E1 Q! J! Z+ k* H: q% ]16
' h* x+ s0 `( r+ L17
6 q4 |3 i: n9 D8 J: B: I18
% _( q5 w4 Y7 y: P% _1 {+ W19
4 s- b2 m" E! z0 T p20
! f; j" m& n# u" W$ C& O1 D21* \8 u" y. p* s$ c, j) A5 ^8 W8 r
22% e1 k, M; g9 h9 K% ^% E6 i7 i/ j4 }
232 F! R6 L3 M3 @! B& l# Y
245 {* k/ h: I& T! ^- T; `' s0 w$ a
25
( Q8 M% O8 V, H* X- b9 T* y26& p! M: V' G5 B- [, ]
27/ G. |% I4 L3 h
28) u$ K }; B& ?& a
29
5 o, A* h& r% g) p" `( ?: u' r- X30# n6 I3 h4 D7 D- ?. K9 M% ]
31 N5 a, S" V5 G/ Q7 K: V t3 l* z
32
# Y- y" J- v r# f33
7 W$ r D$ a5 ?5 K0 L8 c# S349 U" k# ?% C9 o, m& e
35
( J( o5 B# X; \367 \7 p( |, V$ B. {$ k, o
37
& z+ S8 n9 h& d2 k9 k& ~382 v }4 }$ I, f! p5 A+ p
39
( u: E4 Z, k9 U% m! B40
2 Q1 ?$ ?% O$ ]& ?& n41+ I8 r. x* L8 S% o% c
421 i M! ?. Y7 ^. k7 G. p
430 s! l9 F4 r. p# f
44+ M$ `7 F' {" s) K' R
45
, ^3 S6 t" n5 C7 `6 {2 D46, ^- S; O O3 O
47# L W' I, {" u7 N8 b8 n ]
48; p5 f8 ]( y4 `
49! e2 B' u% V n0 s/ Y, j/ V
508 v! {- B7 z/ @/ j! d& G) q; g
51
3 \3 J2 p- ?- o( ^8 u) W* \& u2 f520 q- s5 C/ F7 u- J" h
53
$ ?, S$ y- `0 i3 m6 [) P. i* M54
& C d1 O7 |8 C/ z" ^" G' V557 k2 k4 _9 x1 j4 P% u
56% D9 j- G- s" ^% x1 f
578 W" |0 a! g w4 K; n+ [8 e
58
# |' H+ n F" w3 y i59
$ Y5 C0 W5 W {- N8 z& o60% k2 ?5 n, i+ ]% I
614 N* h* F7 w: ?4 _
621 G' \ ~* E! E* _
63
+ [" G+ R) s" X1 A$ O, l7 g: q64
: ]! c+ w6 g$ e* t65
! _7 ?2 x) q0 r$ ~ J$ k: J0 z66
! F! X6 b! E l# `67
" b/ x7 k4 B8 P: H( r* o- _) ^68
6 X5 |+ a5 d7 h& ~69
4 z- U0 x$ A' m& @: q0 U70
7 K8 a. E# p p) O% S- h- L交换排序
7 i: X! W+ h( V7 c( F冒泡排序; _* B) Q' f! s6 n. K
依次比较相邻的两个元素,若前者比后者大则交换,这样数组的最后一位是最大值。
. }. ?: T, H8 s' q4 c0 L0 Y r在除了最后一位的未排序数组上继续重复以上步骤,每一步都能找到一个最大值放在后面。% m' g5 N- t: V# q- F# {5 \
遍历数组,直至结束。3 j [3 I$ y+ _% s
最好的情况是数组已排序,时间复杂为 O ( n ) O(n)O(n) ,平均时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2)O(n $ h2 k* S6 s- W* M. [, M
2* C7 j7 _# O# O% r6 u6 Q, g% r! n
) 。5 b2 Q1 {" i/ C. X! j+ r; h
$ _+ h% o0 h6 Q! I4 J* h( c* q! c5 [. N' t9 g
代码实现' U# r- q) P+ ^, M
$ k5 a d* D. s/ y& n$ v% W& C V3 ?8 g/ t+ V6 z; J" X
import java.util.Arrays;
P @( d+ b* gpublic class Solution {
. ~3 p8 U+ J( N0 r Y H7 { 8 ~/ p0 u V, K6 M! ?6 @
private static void bubbleSort(int[] nums) {4 i# O; l H# N# K7 g) `
// 循环次数
, Q8 o; g4 j; |' i+ e3 |5 \ for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {. I9 A! t! _/ W" y8 L* s6 l
// 比较次数: M" T& J4 d) D' p0 ]+ l# C/ g
for (int j = 0; j < nums.length - 1 - i; j++) {
$ Z' j0 [: ~* [: n% O3 t* N if (nums[j] > nums[j + 1]) {3 y& |8 M2 f* H: P- P
swap(nums, j, j + 1);: ?! ^' y$ y+ \8 s9 m! x
}2 a* F, g- y: U
}0 ? I* T8 f/ V8 p/ \9 w3 `5 y
}: O2 d) B4 O. h! U/ i6 s/ a2 u: _4 f8 D
}3 i1 l% D7 B3 z; j4 A8 v
5 F/ L5 ?! Q: T O6 J* z
1 z7 D9 A w: ?4 I0 t6 ]8 U
private static void swap(int[] nums, int j, int i) {
- Z% k; g! F( f! b7 A9 p5 S int temp = nums[j];
; o$ H" O2 m r3 H. N ~ nums[j] = nums;
/ B5 Z+ m- c. |9 z0 i6 t nums= temp;
6 C& q+ {4 B" C# f7 s# G }% ?1 v+ X1 |; |/ `6 t
) t: |+ O- W! N, \ U; Z T$ @% i* e/ x- \
public static void main(String[] args) {/ Z* \6 o. s4 e/ D& l# a
int[] nums = { 6, 3, 8, 2, 9, 1 };* e" U& c! ~4 W3 o( n$ H& v
bubbleSort(nums);8 @* F3 E* R0 n2 p ]9 f& L
System.out.println(Arrays.toString(nums));: N1 u" J& {2 f* O- q
} D4 k. Z/ ]2 S, ^
}# p1 f6 B3 u+ G% E) s/ s
1
/ q( ]& [/ [; z* y2
. k. _" x( J( W& L& i3
" s. z, v1 `) N3 k: e( H# o6 s* V6 {4
) q% B2 f$ s& J5
9 |( r. m- g2 z+ N! Z# ~6
, S- k. d g S& l: {; W& p7 @) R/ b0 l73 f, L( g! `; Y. u( P
88 S* f# Q k* |' ^5 ^: i
9
* p D0 e/ f0 l& B10( z$ n# K* u+ S. K- ^6 M
11
. n( `, U4 f3 ?. a# M& F12& q: }: b) G7 ^+ K. i$ S* ]6 @. Q( Z
13
+ I" E; m4 d" D, Z3 u+ x- r' z( p* i14
% W$ |/ v$ o% \4 `: A7 _15 h2 c7 R0 D) f: |( Q
16, _' _! I& O" s5 k
17
# Z; K3 ^- h! W! I$ y, i: n18
6 p; L3 J+ _+ X- e5 u; P19
4 @5 o6 c) ?# H7 J4 u, J, N20
% F' p' B' i Q( t6 ]& I* m21
* _5 e8 O p% A/ O& z" S6 U0 [$ `) i22 H3 R+ J- {, x1 b
23* Z" v9 l" x' n( S4 ]
24
9 ~6 `1 h* K" T7 x8 X5 y+ F25
! R* A+ j" d1 V" k- E/ j26
# t( c) q9 r: Z+ m27
& m' U: k" K+ l f快速排序
2 W, U; ?5 d. s& t3 }时间复杂度为 O ( n l o g n ) O(nlogn)O(nlogn) 。( Y+ {% p9 X3 p$ [5 T7 e+ R
2 B1 k" e5 Z5 g" H
! ` f' I0 h2 j% y( g$ G
代码实现
) Z9 e/ M/ b9 w. D. ]; g' G. x- ^0 U' b q& ]
( E" y& b v! X& Xpublic class Solution {' Z0 a, n. ~# N; p. ? ?
' o6 G0 z3 Q5 X1 u; G' b+ U // Median-of-Three Partitioning1 c3 G% Q( ^* W; \( w4 ^. b
public static int selectPivot(int[] array, int left, int right) {6 H/ f6 E, D' {2 S. z
int middle = (left + right) / 2;$ u' l( P. p @9 ^; O; V. r1 ]
4 b N: n& n& W& V
if (array[middle] > array[right])
7 a' p& I2 J3 k, S+ y- j swap(array, middle, left);' q5 u/ Z% @3 b( U3 {
if (array[left] > array[right])+ J' Z# b* w* N- ^1 N5 H/ V
swap(array, left, right);
/ M7 L( v' {9 ]( Y4 G if (array[middle] > array[left])
! v5 q% v0 G7 h3 Q B' _+ o" x swap(array, left, middle);
8 Q9 L( O0 {- Z' `- [5 } 0 y. t) z( o/ m! r. l# J
return array[left];
, ]& T y8 ^1 W1 M9 U* ]' P4 @: y( Q }7 t/ B+ B/ G# D/ |
6 r* r1 m& g- u$ h public static void sort(int[] array, int left, int right) {( ^) i- |8 B7 \. @1 i
if (left >= right)
0 R# a0 x. P1 G9 K0 e return;: ~4 J2 e6 k/ B0 Q* I) Q9 q2 L
int index = partition(array, left, right);
$ h1 ^7 J; { N" Y' l sort(array, left, index - 1);& K6 U( p, ?0 {
sort(array, index + 1, right);
+ l# m6 f. K9 S }
% [9 B; _" t1 T ; V3 V4 ^7 K. v5 t- z! A @" R
public static int partition(int[] array, int left, int right){
3 b( `5 _+ U2 e( u3 ] int pivot = selectPivot(array, left, right);6 S" }* f! v0 r; C$ [3 B
while(left < right){
; s' v$ i5 B8 V; I( A) O/ K while(left < right && array[right] >= pivot){, ~4 T0 n7 E8 n' F! q( X. l
right--;
. s+ Z; W2 {% S3 \# Y, k }
# c$ L, r; A- o& w; W- N if (left < right) {4 L1 u$ ^; p1 R6 N
array[left++] = array[right];" t* L" Y7 Q! T5 U
}
* H$ B0 @3 ~* S) h while(left < right && array[left] < pivot){
1 n2 d8 `: S$ M7 h* `$ H R left++;
" V5 X5 e5 u3 ]0 x }$ [1 m! l9 U. z1 J7 Z. P; C$ G9 v
if (left < right) {' S7 x$ z5 b* e- z0 l
array[right--] = array[left];
B; t& I2 n7 i( l }2 w; O, X; Z( A
}
( X8 f* _( k% ]- _1 h* { array[right] = pivot;
7 |: L0 a9 i& }( \! Y2 t return right;
, m! }* g$ K) @$ R0 u: X }& F' ]( i. x3 y! {3 F- P
9 R6 x$ o2 l p* Y% [8 y* J3 p
5 N4 ?7 K: G7 L0 g# }1 X6 V, ~
public static void swap(int[] array, int left, int right){, P1 \/ {* F9 y3 W6 z1 M
int value = array[left];
5 ^3 F9 o8 g& y& A/ b! } array[left] = array[right];
" H" h& u; @! e/ h w array[right] = value;
2 k ^1 _4 @/ Y/ J9 J9 H }: @5 z( }8 a& |4 U4 B K, p
& c' s* Z7 f0 ~# H) Q& r4 @$ T6 k p* u0 }9 d
public static void main(String[] args) {
' M3 h m4 K+ f/ J; }2 p4 }6 M+ [4 @ int[] array = {8, 1, 4, 9, 3, 5, 2, 7, 0, 6};, h, x: @- o! w. i
// System.out.println(Arrays.toString(array));$ j: A6 `" j' X! r
sort(array, 0, array.length - 1);6 o/ H3 L) U* V3 j
System.out.println(Arrays.toString(array));: I0 H& E. _4 R3 i* u4 g5 H
}* q) b9 o' k8 p9 f* V. {. j
}
+ U$ o3 ^" {' R$ e4 G) p1
/ y$ R. o- f3 n y2# j! n8 j' Z" Y
3/ e: o) x: _ `* C
42 Y9 I2 N5 j6 d' D/ o" ^
5
0 J& T7 J* c9 z$ u; e" w) ]6
" y; B. f2 `4 u* {$ I9 `7& ]" j+ s. \( O G' H/ j: |
8) o: T+ E3 \! s1 Q
9- a& a) [( f' G+ Q
10 T7 n& a9 ^: P/ I5 @2 `
11! y8 E- w1 Y4 [& ~
121 y& n2 n: T2 x% e5 ^& i% t
134 } m) S+ J5 D" d, K1 V
14; f: t9 E( K3 o1 ]1 G/ L
15' k+ ^; L( d# }
16
2 L" `3 _& j1 q/ W- ]$ [170 g' M0 e/ Q% P8 D
18
0 `2 y8 t* t7 I+ A19
/ k% p8 U3 f1 G! y20$ V! p% R8 V1 u) r: [8 [2 v- Q1 y
21
2 `1 X" y1 R: p4 m9 `22
) v/ T) i% h% ?0 G) k23
9 j2 O" C: V; y- u8 }- j24, o$ M3 N8 m0 B' s) S: ~3 B
255 U/ F9 f+ S( Q, `4 Y! A T
267 @# w5 H/ D2 a* f" y3 I
27
( @4 T' u7 {) N- q28; @8 l/ f4 B5 I, ^
29: _- y z: @" U& j) f7 |- F8 |3 ?
30
; F0 Q# b! t; P' ` K) `31$ Z. o" Y5 q2 L, y4 x9 H' y
32
, z3 D' o+ B/ M1 P6 r2 T33" S0 O0 L' C( k" w9 c" ~
345 e( w' B% J/ e6 \4 ^& Y' `
35
) `) U% V! c$ Z: Y361 C, O4 e8 ~ o7 F7 N1 z" T
37
: ~. H2 A) b* k0 C5 J7 l* u38
+ E* A. J- v# u- u39
- p# t, f# l2 b4 v, o40
4 l3 t% t: e/ p5 c2 I41( ^9 i- o1 ^! m' N9 r2 P% H
42, L( k( y9 g6 ~: C
43' }. l$ h. F9 c; \- ]& y: n8 z
44
* I; K- T9 I& m/ c% ^8 a; W45
, ^3 F/ n1 h+ n) a46
" }: O9 j. L* Q J" [: x# `47
. Z( X4 k( Y" P" s |6 Y48
$ m% C+ p" `- B) K& m49
$ G9 ~4 y: w: G x2 j6 j8 ~50
& j5 e% ]4 G2 y51- ~, A" r. O5 H( V) M
52# m$ p! p1 H9 J( h* R
53
- o( {& V/ @6 P+ L% P, h o, M4 \54
3 _4 e& P8 {2 w8 m55, K" m1 L1 g3 P1 y* x1 Z. z1 B2 h$ Z
56
9 v1 m' R- n. {: n' X! n57
) {1 G0 m# E8 @+ s3 v! n9 Q7 B7 @归并排序: }( v; u2 f8 o7 u
将长序列从中间分成两个子序列。
. y; M, E$ q- b) S对这两个子序列依次继续执行重复分裂,直至不能再分。. T6 R2 d6 Z* n+ r1 }
递归返回两两排好序的子序列。
3 c* u: E; T c: T! k6 G平均时间复杂度为 O ( n l o g n ) O(nlogn)O(nlogn) 。- [# |1 I* n/ s! {& |0 D
7 k2 k; `9 F6 h( ~
' l$ X1 k1 V" \8 X6 I代码实现**3 P3 }5 [: [% U" B4 C
' u3 ] n* R' k: a$ o7 p L T4 O: g2 h# G' {0 P
public class Solution {
% P# v- C X1 S% e% X$ W8 Z: _0 w public static void main(String[] args) {
8 j$ f$ F; ` A& \& j( A8 \: R( b int[] array = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};, k3 y. d7 v x, m
int[] arr = MergeSort(array);
7 ^6 `& T# t/ @& o9 G3 Q% y System.out.println(Arrays.toString(arr));
9 N9 X! ]! k5 j( R3 G: B! j }
3 q- X" M% E/ V0 }' E
; L; W; \, D+ h3 q4 a4 S9 N
# W. {' d/ h8 W* U private static int[] MergeSort(int[] array) {8 E+ i7 E+ F, c) k& l! f+ T8 I
if (array.length < 2)
- ~7 w$ X6 W2 J* t return array;
/ k# z. z+ W6 X8 s0 d int middle = array.length / 2;$ W+ K$ _: u: m l* Z' h
int[] leftArray = Arrays.copyOfRange(array, 0, middle);
1 d+ @( z8 z o" G( ] int[] rightArray = Arrays.copyOfRange(array, middle, array.length);# ]& f7 c$ M+ j* V! N- m$ \1 ^
return merge(MergeSort(leftArray), MergeSort(rightArray));0 Q# j: o' C0 y% _
} U N( E8 [7 B( v, W
9 ]/ _5 D# m* M+ N
! e$ _. B5 |6 Y; v: Z* z9 e private static int[] merge(int[] leftArray, int[] rightArray) {
+ A3 M4 V) x. `7 N# B5 F int[] result = new int[leftArray.length + rightArray.length];
9 t+ y: i7 T5 N& @2 q9 t for (int index = 0, i = 0, j = 0; index < result.length; index++) {
5 k6 Z& s- g' q1 K9 o. K) g5 R1 a if (i >= leftArray.length) {
$ O7 P0 x# s; T result[index] = rightArray[j++];
$ k- \: g& c) h3 P" h: x } else if (j >= rightArray.length) {
* _! v( {! }" `+ P result[index] = leftArray[i++];4 t7 X+ o: a7 O6 p' t* X# X) ~
} else if (leftArray > rightArray[j]) {
/ a. C; ^ G3 O2 M7 O result[index] = rightArray[j++];
; }, m$ P" x# T1 T6 l3 r9 N } else {5 x. r: d" \2 u5 ^. o" d, z1 M
result[index] = leftArray[i++];
~) A2 _" B ~9 O: |& K+ V$ [; J }. W. E7 q: c4 l$ j [3 o5 W
}) R* i [: X! F% u
return result;6 N9 [0 l+ h3 N- O- a
}- ?& m* C1 I3 `% g5 x! G
}. Z. W5 z( W2 D( e
1 ]% `0 Y0 D% }$ o7 M
+ b$ ~6 l2 }+ Y% e$ i3 \2 t
1
( V! T* h% q9 P4 S2% K! p6 l, c( t" C Q! S. W
3
- T# ~7 I0 {/ R# V9 d; P4/ L2 W' b( v" F$ U
5
# `* I: }6 V. ?( s' w) Z6
6 i1 z; Q) h5 r0 h4 e7
1 A0 Q- ~ m% i3 H2 `8
1 Y+ j, S" Z- }3 a9
9 b: A! j; c x10
{. U( ~$ G* `11
' k$ d9 d e7 W4 P' `8 v12. O: g6 {5 p$ e% j8 N3 c" a; g
139 W+ l' h4 K( i7 K6 u
14
- `( e _ \: S: y4 Q, J; d15
' q( e. j" Q/ G16/ i3 w& O7 c5 S& P
17: i1 N4 _: H& U
187 `, ~. z8 K7 [+ P( L9 s
19
* j2 m& O5 M' u3 {20
/ j5 A& x- G. a6 O! h21 {$ d# j) g x
22
- R9 X2 n3 q% E/ S% {23# X6 f9 s3 P! E
248 U" r) F4 c2 ^- O
25
2 Q, P3 m) G) _1 K9 _26
# x! v6 s' f. D. K3 {1 i* V27
7 p+ H. ]5 s( D3 Z% N9 D5 R& ]0 s282 R) D# C1 M$ w, N$ W
293 s0 O3 p; p9 p, l D* D$ L8 ?1 q
30
5 V: e0 r ?7 m" Z31$ c: e8 t/ G7 q; a! y7 `, O
32
1 R- k: Q3 H2 {; ? @33
0 D* Q6 |+ @$ s基数排序( N9 F" r7 B: A u
找到数组中最大的数,确定最多一共有几位数。3 C: H! m0 `( J; A+ a' u
按照每个数字的最后一位,放入辅助数组中;同时设置一个计数数组,统计以数字 i 结尾的数字个数。
3 W, R2 S4 ?& w* f: G* ?* ]1 h将辅助数组中的元素重新放入原数组中,然后按照下一位继续重复以上动作。
+ g# z$ N' T& N" S' d时间复杂度为 O ( n ∗ k ) O(n*k)O(n∗k) 。) B5 V. W% k* h+ V \/ ^3 c
1 ?" R R( ]* _$ a
: n- z- t$ t& y4 X4 f0 P8 G' [. |代码实现**
3 e& K* e. ^8 @1 Y" H
' e4 ~* p7 ]8 P2 Y% p: x! e0 V
( X4 u) P' F8 b/ [public class RadixSort {
+ z! Q d5 S. L( O" |5 S
" v" \/ N8 j: r; K( S$ Y: o2 l8 q" J3 ]. Y' _# {. x
public static void main(String[] args) {. W0 ~2 t" a# d
int[] array = {3, 44, 38, 4, 47, 15, 36, 26, 27, 2, 46, 4, 19, 50, 32};
* G! w8 J1 O: ?8 J* p int[] arr = radixSort(array);' ?. n1 e1 u& j+ J; F6 ~) \ F
System.out.println(Arrays.toString(arr));
I6 e6 ?( K" S; n2 Y; j' D' X) p }
% X8 i5 n5 L3 y' O5 ^
) R q* G% e/ I( B }+ Y: E9 Q7 U0 W1 J: q5 @
private static int[] radixSort(int[] array) {
; N* H1 J' H$ i0 h# [* l% y if (array == null || array.length < 2) {7 h/ V; ^- ^" C
return array;5 |" s& z7 R& O
}
9 ]4 ]% f+ R. q2 ^ // 根据最大值找到最大位数1 i& ?5 y" ]" }1 a
int max = 0;
7 T; g7 y) ?$ e! A8 F" B for (int i = 0; i < array.length; i++) {
+ F! {7 B' ?. p7 W" z max = Math.max(max, array);7 a2 R8 u7 C7 u5 q/ M- N1 G
}
' d. r0 C* d$ E+ |4 w
5 J% t7 A% i) ?5 F- o int maxDigit = 0;
7 K9 ]2 l) z: T r6 n3 R# @8 @ while (max != 0) {4 J) y8 F: f1 S; z$ g9 n
max /= 10;# [- P1 B- P, I
maxDigit++;" e! [- T1 r7 K6 ]$ G5 j v! A
}
. B3 x0 E& f$ |& ]
3 z' p2 S+ u( [! b- Q9 |6 o // 第一维: 0~9
! I3 x6 n% k, o/ ]. s int[][] radix = new int[10][array.length];
" Y& {. y2 j# r; E // 该位为 i 的元素个数! B: q6 n! N( N4 {3 ~! f2 P
int[] count = new int[10];
/ B( `! W# z+ c 0 _) ^7 I6 m) @& D H$ R1 d
int m = 1;5 G# ^$ s( ]! A+ l" b
int n = 1;
6 ]5 l/ ]$ K: v# }5 o t3 ^ : x8 _5 t5 n3 [' C5 y/ m" d/ q, ]
while (m <= maxDigit) {
/ P7 [7 I7 }7 w3 b* U for (int i = 0; i < array.length; i++) {
7 C# w1 Q% G3 r/ ?0 r8 a7 P int lsd = (array / n) % 10;
# r4 e% c& l' D) g2 x) F9 e. e! w radix[lsd][count[lsd]] = array;! g0 z% T! @* j/ _# L
count[lsd]++;
$ T1 Q/ Q6 v2 N. | }; v( a& _$ S- M+ c, n
for (int i = 0, k = 0; i < 10; i++) {
) k# u! E8 x, I4 j5 p/ T0 K if (count != 0) {/ |8 `% R, D" B" p
for (int j = 0; j < count; j++) {
- h( f" D5 z3 W6 \* ~# I! V9 p array[k++] = radix[j];
5 k& U/ W7 j& e/ N+ b# `3 I* \: e5 E }
3 |7 |" {3 L3 o. A& n+ C }* B: E: r& C' q6 _) u0 u
count = 0;
( Q4 B% @& ~1 v2 c: V9 S/ C }
, P5 r$ `0 ^- q K# s' i5 s n *= 10;
% `" s. l8 \0 P9 y6 } m++;
/ J$ U1 R0 V- D+ p: u2 N }8 M4 t: C' o. \) K. ?
return array;1 O; C$ j& g2 R: ]- c% z
}
1 u) a( a6 ?' N5 i! y9 I* K3 P
3 K. U+ o% x8 P* C* y, _: b0 u2 b3 p% N
}
^8 T6 C+ f u+ E0 _1, X, |4 _+ E }
2/ B# a4 \+ p/ ?- W5 B! r
3
+ y' y6 R5 L3 K; r! \8 P4
; R- n, ?! |6 g5 X5# u. P1 ~! V, C3 W
6+ K0 }# H! @' M# D* q( |
75 L& j# Y4 X9 p# P
8
* T0 P# A, A2 X8 N5 Y9
2 F" X7 D" m: R- z9 P Y10$ j- Q; B$ z- F8 O6 f R
11
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. m5 U6 b7 j9 a计数排序
8 y) |2 }1 S: I& R+ k S! }& B找到数组中最小值和最大值,辅助数组的大小为两者之差。设最小值为 2,最大值为 9,则辅助数组大小为 7。; Y$ d" ?% a' i( L
统计数组中每个元素出现的次数,减去最小值,存入辅助数组中。比如 2,存放在辅助数组的第 0 位,7 放在辅助数组的第 5 位。
) \9 r" U3 v# t2 N最后反向填充数组。遍历原数组,依次将辅助数组中不为 0 的元素下标加最小值,放回原数组对应位置。
2 U$ b( Z* C( \; ?7 r3 @# N( h1 T时间复杂度为 O ( n + k ) O(n + k)O(n+k) 。
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代码实现
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1 F+ `$ }) `' l4 s
public class Solution {1 p1 [7 R" V! e3 a
9 j6 c- \ b' s ]6 ~% p$ t, p
1 i0 _+ m9 W1 a2 g public static void main(String[] args) {; P* G; [; M! X6 m
int[] array = {8, 9, 4, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 8};: y' ]4 Y' l8 _/ i* _+ u
int[] arr = countSort(array);8 S. _1 T+ y0 @2 I: Z3 Q
System.out.println(Arrays.toString(arr));. L$ _7 n8 o: ~% d* I
}
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private static int[] countSort(int[] array) {( C* r. r2 k7 o$ W8 H4 H" h" J- f( r
if (array.length == 0): W' D: R9 b8 S7 r
return array;- j+ V4 @* w* q" G6 O
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int min = array[0], max = array[0];! n7 a& |* m+ P9 r: c
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if (max < array) {
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6 I1 q* p% N. v$ n: w int[] count = new int[max - min + 1];$ S; S! b+ J" t2 F
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for (int i = 0; i < array.length; i++) {( Y+ G* J! [) m
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+ [+ [) C* D9 P! d; g int index = 0;
1 ` [6 X) n; @; }" W while (index < array.length) {
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array[index] = i + min;
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i++;) c8 ~! r- m1 S }0 f
}
, z/ Y* I# D4 j6 \5 i: P }- e+ l8 Q2 K6 L/ b- ?
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桶排序
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2 [: L, S' Y5 a& e& z版权声明:本文为CSDN博主「iTensor」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
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