冒泡,选择,插入,快速排序在Java中的实现

时间:2021-09-29 06:20:42

近几天再重新看数据结构的书时,根据各种排序的空间复杂度,发现快速排序所用时间是最短的,也即是说快速排序的速度最快。因此想验证一下具体这几个排序发的快慢,所以在Java中得以实现,同时在运行时,发现虽然快速排序的速度很快,但是它所消耗的内存是最大的。这也说明了当我们追求速度时,也必须要付出其他方面的代价。以下是几种方法的具体实现,及其所消耗的时间。

首先在Java中随机生成20个1000以内的数,然后使用四种排序法分别进行排序,验证四种排序程序的无误,以下是具体结果:

冒泡,选择,插入,快速排序在Java中的实现

通过以上结果证明四种排序方法均可以达到排序目的,以下是对四种排序法时间的测试,观看各个测试时间的长短,具体结果如下所示:

冒泡,选择,插入,快速排序在Java中的实现

冒泡,选择,插入,快速排序在Java中的实现

冒泡,选择,插入,快速排序在Java中的实现

冒泡,选择,插入,快速排序在Java中的实现

以上是对随机生成的10万个数进行排序时所需时间,从上显然可看出冒泡所需时间为27秒,选择排序为8秒,而插入排序为5秒,冒泡排序时间为0秒。所以冒泡是最慢的而选择居其次,快速排序是最快的。以下是具体代码:

 /**
* 作者:曹家铭
* 日期:2016,4,7
* 功能:演示冒泡,选择,插入,快速排序的时间快慢程度比较
*/
package com.Paixu; import java.util.Calendar; public class Paixu { public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub int N=100000;
int arr[]=new int[N];
for(int i=0;i<N;i++)
{
int m=(int)(Math.random()*1000);
arr[i]=m;
}
Bubble bubble=new Bubble();
Select select=new Select();
Insert insert=new Insert();
Quick quick=new Quick();
Calendar calendar=Calendar.getInstance();//打印当前系统时间
//冒泡排序所用时间
System.out.println("冒泡排序前的时间为:"+calendar.getTime());
bubble.sort(arr);
calendar=Calendar.getInstance();
System.out.println("冒泡排序后的时间为:"+calendar.getTime());//打印排序后的时间*/
//选择排序所用时间
System.out.println("选择排序前的时间为:"+calendar.getTime());
select.sort(arr);
calendar=Calendar.getInstance();
System.out.println("选择排序后的时间为:"+calendar.getTime());//打印排序后的时间*/
//插入排序所用时间
System.out.println("插入排序前的时间为:"+calendar.getTime());
insert.sort(arr);
calendar=Calendar.getInstance();
System.out.println("插入排序后的时间为:"+calendar.getTime());//打印排序后的时间*/
//快速排序所用时间
System.out.println("快速排序前的时间为:"+calendar.getTime());
quick.sort(0, arr.length-1, arr);
calendar=Calendar.getInstance();
System.out.println("快速排序后的时间为:"+calendar.getTime());//打印排序后的时间
//冒泡排序后的结果
bubble.sort(arr);
System.out.println("冒泡排序之后的数组顺序为:");
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println();
//选择排序后的结果
select.sort(arr);
System.out.println("选择排序之后的数组顺序为:");
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println();
//插入排序的结果
insert.sort(arr);
System.out.println("插入排序之后的数组顺序为:");
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println();
//快速排序的结果
quick.sort(0, arr.length-1, arr);
System.out.println("快速排序之后的数组顺序为:");
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
System.out.print(arr[i]+" ");
}
} }
//快速排序
class Quick{
public void sort(int fist,int last,int arry[]){
int f=fist;
int l=last;
int mid=arry[(fist+last)/2];
int temp=0;
while(f<l){
while(arry[f]<mid) f++;
while(arry[l]>mid) l--;
if(f>=l) break;
temp=arry[f];
arry[f]=arry[l];
arry[l]=temp;
if(arry[f]==mid) --l;
if(arry[l]==mid) ++f;
}
if(f==l){
f++;
l--;
}
//利用递归快速排序
if(fist<l) sort(fist,l,arry);
if(last>f) sort(f,last,arry);
}
}
//插入排序
class Insert{
public void sort(int arry[]){
for(int i=1;i<arry.length;i++)
{
int InsertNum=arry[i];
int Index=i-1;
while(Index>=0&&InsertNum<arry[Index])
{
arry[Index+1]=arry[Index];//将前一个数复制给后一个比他小的数
Index--;
}
arry[Index+1]=InsertNum;//将该插入的数复制给前一个较小的数
}
}
}
//冒泡排序
class Bubble{
public void sort(int arry[]){
int temp=0;
for(int i=0;i<arry.length-1;i++)
{
for(int j=0;j<arry.length-i-1;j++)
{
if(arry[j]>arry[j+1])
{
temp=arry[j];
arry[j]=arry[j+1];
arry[j+1]=temp;
}
}
}
}
}
//选择排序
class Select{
public void sort(int arry[]){
int temp=0;
for(int i=0;i<arry.length-1;i++)
{
int min=arry[i];
int minIndex=i;
for(int j=i+1;j<arry.length-1;j++)
{
if(min>arry[j])
{
min=arry[j];
minIndex=j;
}
}
temp=arry[i];
arry[i]=arry[minIndex];
arry[minIndex]=temp;
}
}
}