今日立春，一年之计从码字开始吧~

今年一定要更加努力呀

目录

一、前言

二、八大排序算法

三、历史文章指路

一、前言

时隔4年，我终于把八大排序算法梳理了一遍，比起大学时零零散散的学习，现在就是一个大规范，当然代码是从优秀小伙伴那里Ctrl+C过来的，就是当我复习了一遍好多年没考过的题吧，哈哈哈。

笔记里还有2018年学习的痕迹，当时还在maopao。

当然要是现杀的话，估计只能现杀maopao，菜......

二、八大排序算法

一、交换排序    

    1、冒泡排序    

    2、快速排序 

二、插入排序    

    1、直接插入排序    

    2、希尔排序 

三、选择排序    

    1、简单选择排序    

    2、堆排序 

四、归并排序 

五、基数排序

1、冒泡排序（交换排序）

/** * 冒泡排序：* 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。* 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。* 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。* 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。*/public class BubbleSort {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 4, 5, 7, 1, 2, 0, 3, 6, 8};        System.out.printf("排序前：" + Arrays.toString(arr) + "\n");        bubbleSort(arr);        System.out.printf("排序后：" + Arrays.toString(arr));    }    public static void bubbleSort(int[] arr) {        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {                if (arr[j] > arr[j + 1]) {                    int temp = arr[j];                    arr[j] = arr[j + 1];                    arr[j + 1] = temp;                }            }        }    }}

2、快速排序（交换排序）

/** * 快速排序：* 快速排序的核心思想也是分治法，分而治之。* 选取第一个数为基准，将比基准小的数交换到前面，比基准大的数交换到后面，对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数 */public class QuickSort {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 4, 5, 7, 1, 2, 0, 3, 6, 8};        System.out.printf("排序前：" + Arrays.toString(arr) + "\n");        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);        System.out.printf("排序后：" + Arrays.toString(arr));    }    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {        int i, j, temp, t;        if (low > high) {            return;        }        i = low;        j = high;        //temp就是基准位        temp = arr[low];        while (i < j) {            //从右往左扫描，找到第一个比基准值小的元素            while (temp <= arr[j] && i < j) {                j--;            }            //从左往右扫描，找到第一个比基准值大的元素            while (temp >= arr[i] && i < j) {                i++;            }            //如果满足条件则交换            if (i < j) {                t = arr[j];                arr[j] = arr[i];                arr[i] = t;            }        }        //最后将基准为与i和j相等位置的数字交换        arr[low] = arr[i];        arr[i] = temp;        //递归调用左半数组        quickSort(arr, low, j - 1);        //递归调用右半数组        quickSort(arr, j + 1, high);    }}

3、直接插入排序（插入排序）

/** * 插入排序：* 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序 * 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描 * 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置 * 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置 * 将新元素插入到该位置后 * 重复步骤2~5 * 插入排序的思想和我们打扑克摸牌的时候一样，从牌堆里一张一张摸起来的牌都是乱序的，我们会把摸起来的牌插入到左手中合适的位置，让左手中的牌时刻保持一个有序的状态。*/public class InsertSort {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 4, 5, 7, 1, 2, 0, 3, 6, 8};        System.out.printf("排序前：" + Arrays.toString(arr) + "\n");        insertSort(arr);        System.out.printf("排序后：" + Arrays.toString(arr));    }    public static void insertSort(int[] arr) {        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {            if (arr[i] < arr[i - 1]) {                int temp = arr[i];                int j; //插入的位置                for (j = i - 1; j >= 0 && temp < arr[j]; j--) {                    arr[j + 1] = arr[j]; //移动数据                }                arr[j + 1] = temp; //插入数据            }        }    }}

4、希尔排序（插入排序）

/** * 希尔排序：* 把记录按步长gap分组，对每组记录采用直接插入排序方法进行排序；* 随着步长逐渐减小，所分成的组包含的记录越来越多；* 当步长值减小到1时，整个数据合成一组，构成一组有序记录，完成排序；*/public class ShellSort {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 4, 5, 7, 1, 2, 0, 3, 6, 8};        System.out.printf("排序前：" + Arrays.toString(arr) + "\n");        shellSort(arr);        System.out.printf("排序后：" + Arrays.toString(arr));    }    public static void shellSort(int[] arr) {        //step:步长        for (int step = arr.length / 2; step > 0; step /= 2) {            System.out.printf("step：" + step + "\n");            //对一个步长区间进行比较 [step,arr.length)            for (int i = step; i < arr.length; i++) {                int value = arr[i];                int j;                //对步长区间中具体的元素进行比较                for (j = i - step; j >= 0 && arr[j] > value; j -= step) {                    //j为左区间的取值，j+step为右区间与左区间的对应值                    arr[j + step] = arr[j];                }                //此时step为一个负数，[j + step]为左区间上的初始交换值                arr[j + step] = value;            }        }    }}

5、简单选择排序（选择排序）

/** * 选择排序：* 在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置 * 从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾 * 以此类推，直到所有元素均排序完毕 */public class SelectSort {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 4, 5, 7, 1, 2, 0, 3, 6, 8};        System.out.printf("排序前：" + Arrays.toString(arr) + "\n");        selectsort(arr);        System.out.printf("排序后：" + Arrays.toString(arr));    }    public static void selectsort(int[] arr) {        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {            int min = i; //最小元素的下标            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {                if (arr[min] > arr[j]) {                    min = j; //找最小值                }            }            //交换位置            if (i != min) {                int temp = arr[i];                arr[i] = arr[min];                arr[min] = temp;            }        }    }}

6、堆排序（选择排序）

/** * 堆排序：* 1、根据初始数组构造堆 * 2、每次交换第一个和最后一个元素，然后将除最后一个元素以外的其他元素重新调整为大顶堆 * 重复以上两个步骤，直到没有元素可操作，就完成排序了。*/public class HeapSort {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 4, 5, 7, 1, 2, 0, 3, 6, 8};        System.out.printf("排序前：" + Arrays.toString(arr) + "\n");        heapSort(arr);        System.out.printf("排序后：" + Arrays.toString(arr));    }    /**     * 转化为大顶堆     * @param arr 待转化的数组     * @param size 待调整的区间长度     * @param index 结点下标     */    public static void maxHeap(int[] arr, int size, int index) {        //左子结点        int leftNode = 2 * index + 1;        //右子结点        int rightNode = 2 * index + 2;        int max = index;        //和两个子结点分别对比，找出最大的结点        if (leftNode < size && arr[leftNode] > arr[max]) {            max = leftNode;        }        if (rightNode < size && arr[rightNode] > arr[max]) {            max = rightNode;        }        //交换位置        if (max != index) {            int temp = arr[index];            arr[index] = arr[max];            arr[max] = temp;            //因为交换位置后有可能使子树不满足大顶堆条件，所以要对子树进行调整            maxHeap(arr, size, max);        }    }    public static void heapSort(int[] arr) {        //开始位置是最后一个非叶子结点，即最后一个结点的父结点        int start = (arr.length - 1) / 2;        //调整为大顶堆        for (int i = start; i >= 0; i--) {            HeapSort.maxHeap(arr, arr.length, i);        }        //先把数组中第 0 个位置的数和堆中最后一个数交换位置，再把前面的处理为大顶堆        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {            int temp = arr[0];            arr[0] = arr[i];            arr[i] = temp;            maxHeap(arr, i, 0);        }    }}

7、归并排序

/** * 归并排序：* 将 n 个元素分成两个各含 n/2 个元素的子序列 * 借助递归，两个子序列分别继续进行第一步操作，直到不可再分为止 * 此时每一层递归都有两个子序列，再将其合并，作为一个有序的子序列返回上一层，再继续合并，全部完成之后得到的就是一个有序的序列 * 关键在于两个子序列应该如何合并。假设两个子序列各自都是有序的，那么合并步骤就是：* 创建一个用于存放结果的临时数组，其长度是两个子序列合并后的长度 * 设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置 * 比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入临时数组，并移动指针到下一位置 * 重复步骤 3 直到某一指针达到序列尾 * 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾 */public class MergeSort {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 4, 5, 7, 1, 2, 0, 3, 6, 8};        System.out.printf("排序前：" + Arrays.toString(arr) + "\n");        mergeSort(arr, 0, arr.length - 1);        System.out.printf("排序后：" + Arrays.toString(arr));    }    /**     * 合并数组     */    public static void merge(int[] arr, int low, int middle, int high) {        // 用于存储归并后的临时数组        int[] temp = new int[high - low + 1];        // 记录第一个数组中需要遍历的下标        int i = low;        // 记录第二个数组中需要遍历的下标        int j = middle + 1;        // 记录在临时数组中存放的下标        int index = 0;        // 遍历两个数组，取出小的数字，放入临时数组中        while (i <= middle && j <= high) {            // 第一个数组的数据更小            if (arr[i] <= arr[j]) {                // 把更小的数据放入临时数组中                temp[index] = arr[i];                // 下标向后移动一位                i++;            } else {                temp[index] = arr[j];                j++;            }            index++;        }        // 处理剩余未比较的数据        while (i <= middle) {            temp[index] = arr[i];            i++;            index++;        }        while (j <= high) {            temp[index] = arr[j];            j++;            index++;        }        // 把临时数组中的数据重新放入原数组        for (int k = 0; k < temp.length; k++) {            arr[k + low] = temp[k];        }    }    /**     * 归并排序     */    public static void mergeSort(int[] arr, int low, int high) {        int middle = (high + low) / 2;        if (low < high) {            // 处理左边数组            mergeSort(arr, low, middle);            // 处理右边数组            mergeSort(arr, middle + 1, high);            // 归并            merge(arr, low, middle, high);        }    }}

8、基数排序

/** * 基数排序：* 基数排序的原理是将整数按位数切割成不同的数字，然后按每个位数分别比较 * 为此需要将所有待比较的数值统一为同样的数位长度，数位不足的数在高位补零 */public class RadixSort {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 4, 5, 7, 1, 2, 0, 3, 6, 8};        System.out.printf("排序前：" + Arrays.toString(arr) + "\n");        radixSort(arr);        System.out.printf("排序后：" + Arrays.toString(arr));    }    /**     * 基数排序     */    public static void radixSort(int[] arr) {        // 存放数组中的最大数字        int max = Integer.MIN_VALUE;        for (int value : arr) {            if (value > max) {                max = value;            }        }        // 计算最大数字是几位数        int maxLength = (max + "").length();        // 用于临时存储数据        int[][] temp = new int[10][arr.length];        // 用于记录在 temp 中相应的下标存放数字的数量        int[] counts = new int[10];        // 根据最大长度的数决定比较次数        for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {            // 每一个数字分别计算余数            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {                // 计算余数                int remainder = arr[j] / n % 10;                // 把当前遍历的数据放到指定的数组中                temp[remainder][counts[remainder]] = arr[j];                // 记录数量                counts[remainder]++;            }            // 记录取的元素需要放的位置            int index = 0;            // 把数字取出来            for (int k = 0; k < counts.length; k++) {                // 记录数量的数组中当前余数记录的数量不为 0                if (counts[k] != 0) {                    // 循环取出元素                    for (int l = 0; l < counts[k]; l++) {                        arr[index] = temp[k][l];                        // 记录下一个位置                        index++;                    }                    // 把数量置空                    counts[k] = 0;                }            }        }    }}

相关代码都在Learn-Java，请阅。

https://gitee.com/weimenghua/Learn-Java.git

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