很多的面试题都问到了排序算法，中间的算法和思想比较重要，这边我选择了5种常用排序算法并用Java进行了实现。自己写一个模板已防以后面试用到。大家可以看过算法之后，自己去实现一下。
1.冒泡排序：大数向下沉，小数向上浮。
package TestProject;
/**
* 冒泡排序
* @author xuhui
*
*/
public class SortAll {
public static void main(String[] args){
int[] a = {0,8,1,2,8,6,1};
bubbleSort(a);
for(int i=0;i<a.length;i++){
System.out.print(a[i]+" ");
}
}
public static void bubbleSort(int[] a){
int len = a.length;//数组长度
for(int i=0;i<len;i++){//每趟把最大数下沉到数组最后面
for(int j=0;j<len-1;j++){
if(a[j+1]<a[j]){//如果数组后面的数比前面的小，则往后换下沉
int temp = a[j];
a[j] = a[j+1];
a[j+1] = temp;
}
}
}
}
}
1.1冒泡排序的优化一：用一个变量记录每趟大数下沉的位置，标量值说明该变量后面数组已排序完成。
package TestProject;
/**
* 冒泡排序优化
* @author xuhui
*
*/
public class SortAll {
public static void main(String[] args){
int[] a = {0,8,1,2,8,6,1};
bubbleSort_1(a);
for(int i=0;i<a.length;i++){
System.out.print(a[i]+" ");
}
}
public static void bubbleSort_1(int[] a){
int len = a.length;//数组长度
int i = len-1;
while(i>0){
int pos = 0;
for(int j=0;j<i;j++){//只需排序a[0,1,...,pos]
if(a[j]>a[j+1]){
int temp = a[j];
a[j] = a[j+1];
a[j+1] = temp;
pos = j;
}
}
i = pos;//下一摊，a[pos+1,...,len-1]已排序好
}
}
}
1.2冒泡排序的优化二：将大数向下沉同时小数向下浮。
package TestProject;
/**
* 冒泡排序优化
* @author xuhui
*
*/
public class SortAll {
public static void main(String[] args){
int[] a = {0,8,1,2,8,6,1};
bubbleSort_2(a);
for(int i=0;i<a.length;i++){
System.out.print(a[i]+" ");
}
}
public static void bubbleSort_2(int[] a){
int len = a.length;//数组长度
int hight = len-1;
int low = 0;
while(low<hight){
for(int i=low;i<hight;i++){//大数下沉
if(a[i]>a[i+1]){
int temp = a[i];
a[i] = a[i+1];
a[i+1] = temp;
}
}
hight--;//每趟数组大数下沉到无序数组最后面，后面大数已排序好（这地方可以优化，可以每趟给一个变量记录其最后交换的位置，说明变量后面的数组已排序好）
for(int i=hight;i>low;i--){//小数上浮
if(a[i]<a[i-1]){
int temp = a[i];
a[i] = a[i-1];
a[i-1] = temp;
}
}
low++;//每趟数组小数上浮到无序数组最前面，前面的小数已排序好
}
}
}
2.插入排序：大致思想就是两个数组，一个有序数组，一个无序数组，将无序数组插入有序数列中。其中将a[0]看成有序数组,a[1,...,len-1]看成无序数组。
package TestProject;
/**
* 插入排序
* @author xuhui
*
*/
public class SortAll {
public static void main(String[] args){
int[] a = {0,8,1,2,8,6,1};
insertSort(a);
for(int i=0;i<a.length;i++){
System.out.print(a[i]+" ");
}
}
public static void insertSort(int[] a){
int len = a.length;//数组长度
for(int i=1;i<len;i++){
int temp = a[i];
int j;
for(j=i-1;j>=0;j--){//将a[i]插入a[0,..,i]序列中
if(a[j]<=temp){
break;
}else{
a[j+1]=a[j];//插入有序数组时（从小到大），如果插入的数比当前数小，则向前插入，此时的数向后挪一位
}
}
a[j+1] = temp;//此时插入数在有序数列的位置
}
}
}
3.选择排序：每趟选择出最小的数放在数组最前面。
package TestProject;
/**
* 选择排序
* @author xuhui
*
*/
public class SortAll {
public static void main(String[] args){
int[] a = {0,8,1,2,8,6,1};
selectSort(a);
for(int i=0;i<a.length;i++){
System.out.print(a[i]+" ");
}
}
public static void selectSort(int[] a){
int len = a.length;
for(int i=0;i<len;i++){
int min = selectMin(a,i,len-1);
int temp = a[min];//将无序数列的最小值换到前面
a[min] = a[i];
a[i] = temp;
}
}
public static int selectMin(int[] a,int s,int t){
int count = s;
for(int i=s;i<=t;i++){
if(a[i]<a[count])count=i;
}
return count;
}
}
3.1选择排序优化一：二元选择排序，每次将无序数列的最大值换到后面，将最小值换到前面。
package TestProject;
/**
* 选择排序
* @author xuhui
*
*/
public class SortAll {
public static void main(String[] args){
int[] a = {8,1,0,2,8,6,1};
selectSort(a);
for(int i=0;i<a.length;i++){
System.out.print(a[i]+" ");
}
}
public static void selectSort(int[] a){
int len = a.length;
int l = 0;
int h = len-1;
while(l<h){
int[] count = selectMinMax(a,l,h);
int temp = a[count[0]];//将无序数列的最小值换到前面
a[count[0]] = a[l];
a[l] = temp;
if(count[1]==l){ //count[0]为无序数列的最小值位置，count[1]为无序数列的最大值位置，如果当count[0]挪到l位置时（a[1,..,l-1]为有序序列），可能会出现l位置就是最大值位置
temp = a[count[0]];
a[count[0]] = a[h];
a[h] = temp;
}else{
temp = a[count[1]];
a[count[1]] = a[h];
a[h] = temp;
} l++;
h--;
}
}
public static int[] selectMinMax(int[] a,int s,int t){
int[] count = {s,t};//count[0]-min,count[1]-max
for(int i=s;i<=t;i++){
if(a[i]<a[count[0]]){
count[0]=i;
}
if(a[i]>a[count[1]]){
count[1]=i;
}
}
return count;
}
}
4.堆排序：首先建立一个最大堆，堆顶元素为最大值，每次将堆顶元素换到数组后面，这样一次循环就可以得到从小到大的有序数组。
package TestProject;
/**
* 堆排序
* @author xuhui
*
*/
public class SortAll {
public static void main(String[] args){
int[] a = {0,8,1,2,8,6,1};
int len = a.length;
for(int i=(len/2-1);i>=0;i--){//建立一个最大堆
maxHeapFixDown(a,i,len);//从有叶子的父节点建立最大堆，从下到上
}
for(int i=a.length-1;i>=0;i--){//堆顶元素为堆的最大值，每次把堆顶换到数组后面，一次次循环就使数组变成从小到大排序
int temp = a[i];
a[i] = a[0];
a[0] = temp;
maxHeapFixDown(a,0,i);
}
for(int i=0;i<a.length;i++){
System.out.print(a[i]+" ");
}
}/**
* 因为我们要从小到大排序，所以需要建立一个最大堆，从i开始到n-1，此时应满足a[i]>a[i+1,...,n-1]
*/
public static void maxHeapFixDown(int[] a,int i,int n){
int temp = a[i];
int j = 2*i+1;
while(j<n){
if((j+1)<n&&a[j]<a[j+1])j++;
if(a[j]<temp)break;
a[i] = a[j];
i=j;
j=2*j+1;
}
a[i] = temp;
}
}
5.快速排序：选第一个元素作为基准元素，把小于这个基准元素的值放到前面，把大于这个基准元素的值放到后面。每次这个基准元素的最后位置也就是有序数列最后的位置，
a[0,...,m-1] <a[m]<a[m+1,..,n]，再从前面的a[0,...,m-1]进行上面的重复操作即可。
package TestProject;
/**
* 快排
* @author xuhui
*
*/
public class SortAll {
public static void main(String[] args){
int[] a = {0,8,1,2,8,6,1};
int len = a.length;
quickSort(a,0,len-1);
for(int i=0;i<a.length;i++){
System.out.print(a[i]+" ");
}
}
public static void quickSort(int[] a,int s,int t){
if(s<t){
int x = a[s];
int i = s;
int j = t;
while(i<j){
while(i<j&&a[j]>=x)j--;
int temp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = temp;
while(i<j&&a[i]<=x)i++;
temp = a[j];
a[j] = a[i];
a[i] = temp;
}
quickSort(a,s,i-1);
quickSort(a,i+1,t);
}
}
}
这边都是自己参照算法描述实现的Java代码，其中堆排序理解起来会比较困难，里面可能有一些边缘条件没有考虑到，如果有错请大家积极纠正。