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java排序算法有哪些

小樊
81
2024-11-16 05:34:35
欄目: 編程語言

Java中常見的排序算法有以下幾種:

  1. 冒泡排序(Bubble Sort):通過相鄰元素之間的比較和交換,使得每一趟循環都能找到未排序部分的最大值或最小值。
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;
            }
        }
    }
}
  1. 選擇排序(Selection Sort):每次循環找到未排序部分的最小值,并將其放到已排序部分的末尾。
public static void selectionSort(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        if (minIndex != i) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
        }
    }
}
  1. 插入排序(Insertion Sort):將未排序部分的元素逐個插入到已排序部分的適當位置。
public static void insertionSort(int[] arr) {
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}
  1. 快速排序(Quick Sort):通過一趟排序將待排記錄分隔成獨立的兩部分,其中一部分記錄的關鍵字均比另一部分的關鍵字小,然后分別對這兩部分記錄繼續進行排序,以達到整個序列有序的目的。
public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pivotIndex = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
        quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
    }
}

private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
    int pivot = arr[low];
    while (low < high) {
        while (low < high && arr[high] >= pivot) {
            high--;
        }
        arr[low] = arr[high];
        while (low < high && arr[low] <= pivot) {
            low++;
        }
        arr[high] = arr[low];
    }
    arr[low] = pivot;
    return low;
}
  1. 歸并排序(Merge Sort):采用分治法的思想,將待排序序列分為若干個子序列,對子序列進行排序,然后將有序的子序列合并為一個有序序列。
public static void mergeSort(int[] arr) {
    if (arr == null || arr.length <= 1) {
        return;
    }
    int[] temp = new int[arr.length];
    mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
}

private static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
    if (left < right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        mergeSort(arr, left, mid, temp);
        mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
        merge(arr, left, mid, right, temp);
    }
}

private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
    System.arraycopy(arr, left, temp, left, right - left + 1);
    int i = left, j = mid + 1, k = left;
    while (i <= mid && j <= right) {
        if (temp[i] <= temp[j]) {
            arr[k++] = temp[i++];
        } else {
            arr[k++] = temp[j++];
        }
    }
    while (i <= mid) {
        arr[k++] = temp[i++];
    }
    while (j <= right) {
        arr[k++] = temp[j++];
    }
}
  1. 堆排序(Heap Sort):利用完全二叉樹的特點,將待排序序列構建成一個最大堆,然后將堆頂元素與堆尾元素交換,再調整堆結構,重復這個過程直到整個序列有序。
public static void heapSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
        heapify(arr, n, i);
    }
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        int temp = arr[0];
        arr[0] = arr[i];
        arr[i] = temp;
        heapify(arr, i, 0);
    }
}

private static void heapify(int[] arr, int n, int i) {
    int largest = i;
    int left = 2 * i + 1;
    int right = 2 * i + 2;
    if (left < n && arr[left] > arr[largest]) {
        largest = left;
    }
    if (right < n && arr[right] > arr[largest]) {
        largest = right;
    }
    if (largest != i) {
        int swap = arr[i];
        arr[i] = arr[largest];
        arr[largest] = swap;
        heapify(arr, n, largest);
    }
}

這些排序算法各有優缺點,可以根據具體場景選擇合適的算法。

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