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笔试/面试必会排序算法:冒泽路希快归堆
Tags : Java,排序算法发表时间: 2014-11-09 16:34:31
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笔试/面试必须会的排序算法!在笔试或者面试必须会的排序算法,掌握好这些算法就不用担心排序算法在笔试面试上了。

冒泽路希快归堆:冒泡、选择、插入、希尔、快速、归并、堆排序。

1、冒泡排序

在要排序的一组数中,对当前还未排好序的范围内的全部数,自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整,让较大的数往下沉,较小的往上冒。即:每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时,就将它们互换。

	public static void bubble(int[] nums){
		for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
			for(int j = 0 ; j < nums.length - i - 1; j++){
				if(nums[j] > nums[j+1]){
					int temp = nums[j];
					nums[j] = nums[j+1];
					nums[j+1] = temp;
				}
			}
		}
	}

2、选择排序

在要排序的一组数中,选出最小的一个数与第一个位置的数交换;然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换,如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。

	public static void select(int[] nums){
		for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
			//假设最小值下标为0
			int min = i;
			for (int j = i+1; j < nums.length; j++) {
				if(nums[j] < nums[min]){
					min = j;
				}
			}
			if( i != min){
				int temp = nums[i];
				nums[i] = nums[min];
				nums[min] = temp;
			}
		}
	}

3、插入排序

在要排序的一组数中,假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排好顺序的,现在要把第n个数插到前面的有序数中,使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环,直到全部排好顺序。

	public static void insert(int[] nums){
		for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
			int temp = nums[i];
			int j = i;
			for (; j > 0; j--) {
				if(nums[j-1] > temp){
					nums[j] = nums[j-1];
				}else{
					break;
				}
			}
			nums[j] = temp;
		}
	}

4、希尔排序

先将要排序的一组数按某个增量d(n/2,n为要排序数的 个数)分成若干组,每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行直接插入排序,然后再用一个较小的增量(d/2)对它进行分组,在每组中再进行直接插入 排序。当增量减到1时,进行直接插入排序后,排序完成。

	public static void shell(int[] nums){
		double d1 = nums.length;
		int temp = 0;
		while(true){
			d1 = (int)Math.ceil(d1/2);
			int d = (int)d1;
			for (int x = 0; x < d; x++) {
				for (int i = x+d; i < nums.length; i+=d) {
					int j = i - d;
					temp = nums[i];
					for(;j>=0&&temp<nums[j];j-= d){
						nums[j+d] = nums[j];
					}
					nums[j+d] = temp;
				}
			}
			if(d == 1){
				break;
			}
		}
	}

5、快速排序

选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描,将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。

	public static void quick(int[] nums, int low, int high) {
		if (low < high) {
			int middle = getMiddle(nums, low, high);// 将数组进行一分为二
			quick(nums, low, middle - 1); // 对低字表进行递归排序
			quick(nums, middle + 1, high);// 对高字表进行递归排序
		}
	}

	private static int getMiddle(int[] nums, int low, int high) {
		int tmp = nums[low]; // 数组的第一个作为中轴
		while (low < high) {
			while (low < high && nums[high] >= tmp) {
				high--;
			}
			nums[low] = nums[high]; // 比中轴小的记录移到低端
			while (low < high && nums[low] <= tmp) {
				low++;
			}
			nums[high] = nums[low]; // 比中轴大的记录移到高端
		}
		nums[low] = tmp; // 中轴记录到尾
		return low; // 返回中轴的位置
	}

6、归并排序

归并(Merge)排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

public static void mergeSort(int[] nums,int left,int right){
		if(left<right){  
            //找出中间索引  
            int center=(left+right)/2;  
            //对左边数组进行递归  
            mergeSort(nums,left,center);  
            //对右边数组进行递归  
            mergeSort(nums,center+1,right);  
            //合并  
            merge(nums,left,center,right);  
        }  
	}
	
	private static void merge(int[] nums, int left, int center, int right) {
		int [] tmpArr=new int[nums.length];  
        int mid=center+1;  
        //third记录中间数组的索引  
        int third=left;  
        int tmp=left;  
        while(left<=center&&mid<=right){  
     
       //从两个数组中取出最小的放入中间数组  
            if(nums[left]<=nums[mid]){  
                tmpArr[third++]=nums[left++];  
            }else{  
                tmpArr[third++]=nums[mid++];  
            }  
        }  
        //剩余部分依次放入中间数组  
        while(mid<=right){  
            tmpArr[third++]=nums[mid++];  
        }  
        while(left<=center){  
            tmpArr[third++]=nums[left++];  
        }  
        //将中间数组中的内容复制回原数组  
        while(tmp<=right){  
            nums[tmp]=tmpArr[tmp++];  
        }  
    }

7、堆排序

具有n个元素的序列 (h1,h2,...,hn),当且仅当满足(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1) (i=1,2,...,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出,堆顶元素(即第一个元素)必为最大项(大顶堆)。完全二 叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根,其它为左子树、右子树。初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树,调整它们的存储序,使之成为一个 堆,这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推,直到只有两个节点的堆,并对 它们作交换,最后得到有n个节点的有序序列。从算法描述来看,堆排序需要两个过程,一是建立堆,二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函 数组成。一是建堆的渗透函数,二是反复调用渗透函数实现排序的函数。

	public static void heap(int[] nums) {
		int arrayLength = nums.length;
		// 循环建堆
		for (int i = 0; i < arrayLength - 1; i++) {
			// 建堆
			buildMaxHeap(nums, arrayLength - 1 - i);
			// 交换堆顶和最后一个元素
			swap(nums, 0, arrayLength - 1 - i);
		}
	}

	private static void swap(int[] nums, int i, int j) {
		int tmp = nums[i];
		nums[i] = nums[j];
		nums[j] = tmp;
	}

	// 对data数组从0到lastIndex建大顶堆
	private static void buildMaxHeap(int[] nums, int lastIndex) {
		// 从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始
		for (int i = (lastIndex - 1) / 2; i >= 0; i--) {
			// k保存正在判断的节点
			int k = i;
			// 如果当前k节点的子节点存在
			while (k * 2 + 1 <= lastIndex) {
				// k节点的左子节点的索引
				int biggerIndex = 2 * k + 1;
				// 如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在
				if (biggerIndex < lastIndex) {
					// 若果右子节点的值较大
					if (nums[biggerIndex] < nums[biggerIndex + 1]) {
						// biggerIndex总是记录较大子节点的索引
						biggerIndex++;
					}
				}
				// 如果k节点的值小于其较大的子节点的值
				if (nums[k] < nums[biggerIndex]) {
					// 交换他们
					swap(nums, k, biggerIndex);
					// 将biggerIndex赋予k,开始while循环的下一次循环,重新保证k节点的值大于其左右子节点的值
					k = biggerIndex;
				} else {
					break;
				}
			}
		}
	}


参考:http://www.cnblogs.com/pepcod/archive/2012/08/01/2618300.html


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