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java排序演算法與復雜度

發布時間:2023-08-09 20:07:59

㈠ 八大排序演算法與復雜度

  在處理大批量數據時,有序化的數據可以在很大程度上提高演算法效率。
直接插入排序  先總結一下數據結構的八大排序,分別是插入排序中的 直接插入排序 希爾排序 ,交換排序中的 起泡排序 快速排序 ,選擇排序中的 直接選擇排序 堆排序 ,以及 歸並排序 基數排序
  如何評價排序的優劣呢?除了正確,易讀和容錯(自動檢錯,報錯並通過與用戶對話來糾錯)以外,性能是一個重要指標。

  演算法性能是指運行一個演算法所需要的時間長短和內存多少,他們分別稱為 時間復雜性 空間復雜性

  1)有些計算機需要用戶提供程序運行時間的上限。一旦達到這個上限,程序將被強制結束。
  2)一個正在開發的程序可能需要一個令人滿意的實時響應。
  選擇什麼樣的時間單位(程序步)來度量演算法運行時間呢?對少量的輸入,演算法瞬間就運行完了。所以對演算法性能的評價總是對大的輸入量而言的。
  假設輸入量是n,演算法運行時間是n的函數T(n),我們研究當很大時,T(n)是什麼級別。這里就用到了 大O記法 :如果存在正常數c和n 0 ,使得當n≥n 0 時,T(n)≤ c*f(n),則記為T(n)=O(f(n))。

  演算法所需空間包括固定部分和變動部分。固定部分與輸入量或規模無關,主要包括程序碼空間和常量,變數和對象的定長所佔的空間。變動部分與輸出量有關,主要包括遞歸棧空間和中間處理所需空間。如果用P表示演算法,S(P)表示空間需求,那麼S(P)=c(固定部分)+S p (變動部分)。演算法的空間復雜性分析重點是變動部分S p

  此外,如果一種排序實施前後,關鍵碼相同的任意兩個數據元素其前後次序沒有發生變化,那麼這個排序方法就被稱作是 穩定的 ,否則就是 不穩定的

原理:從待排序集的第1個數據元素開始,依次選擇數據元素,與有序子集的數據元素依次從後往前進行比較,選擇插入位置。

穩定性: 穩定

原理:以增量為步長劃分子序列,即同一子序列的數據元素,其下標步長等於增量。對每個子序列實施直接插入排序。不斷縮小增量,當增量為1時,所有數組元素都在一個子序列中,成為有序集。
   通俗來講,增量即為數組中元素下表的差值,假設步長為4,及a[0],a[4],a[8]…為一個子序列。實行直接插入排序後,將增量縮小為一半,直至增量縮小為1。

穩定性: 不穩定

原理:把數組分為左右兩個半區,左半區為有序子集,右半區為無序子集。開始時,左半區為空。在無序子集中,從後往前,兩兩相鄰元素比較,逆序則交換。最後交換的位置成為有序子集的上界。直到一趟起泡排序中沒有發生交換,排序停止。

穩定性: 穩定

原理:取無序子集中的第一個數據元素作為基準,將無序子集分為左右兩個半區,左半區不大於基準,右半區不小於基準;然後對左右半區重復上述操作,知道各半區元素個數為1.

穩定性: 不穩定 ,主要是劃分演算法Partition造成的。

原理:將數組分為左右兩個半區,左半區為有序子集,右半區為無序子集。開始時,有序子集為空。在無序子集中,選出最小元素,與無序子集第一個元素交換,再將第一個元素並入有序子集中。重復上述操作。

穩定性: 穩定

原理:
1)將數組分為左右兩個半區,左半區為有序子集,右半區為無序子集。開始時,有序子集為空。
2)將無序子集創建為大根堆。
3)將堆化為無序子集首位數據元素交換,將交換後的尾元素並入有序子集,然後把縮小的無序子集調整為大根堆。
4)重復步驟3)n-2次。

穩定性: 不穩定

原理:
1) 歸並 (一般指二路歸並):將兩個有序表合成一個新的有序表。包含關鍵碼的原始數組ini分為左右兩個有序分區(歸並段)[s,m]和[m+1,e],將他們按序歸並,一個歸並段存儲到一個輔助數組(merge)中。
2) 迭代歸並 :包含關鍵碼的原始數組ini按長度len劃分為幾個連續的歸並段,每一個歸並段都有序,用二路歸並將相鄰歸並段合成一個長度為2len的歸並段並存入輔助數組,這個過程稱為 一趟歸並 。重復上述步驟。
 ①剩下一個長度為len的歸並段和一個長度不足len的歸並段,繼續調用二路歸並。
 ②只剩下一個長度為len或不足len的歸並段,直接移至輔助數組merge。

穩定性: 穩定

原理:採用「分配」和「收集」技術,從關鍵碼的低位到高位進行比較。有十個隊列作為分配用的」箱子「,編號0~9。遵照先進先出原則,從個位開始排序,到十位,百位,以此類推。

穩定性: 穩定

㈡ 數據結構 java開發中常用的排序演算法有哪些

排序演算法有很多,所以在特定情景中使用哪一種演算法很重要。為了選擇合適的演算法,可以按照建議的順序考慮以下標准:
(1)執行時間
(2)存儲空間
(3)編程工作
對於數據量較小的情形,(1)(2)差別不大,主要考慮(3);而對於數據量大的,(1)為首要。

主要排序法有:
一、冒泡(Bubble)排序——相鄰交換
二、選擇排序——每次最小/大排在相應的位置
三、插入排序——將下一個插入已排好的序列中
四、殼(Shell)排序——縮小增量
五、歸並排序
六、快速排序
七、堆排序
八、拓撲排序

一、冒泡(Bubble)排序

----------------------------------Code 從小到大排序n個數------------------------------------
void BubbleSortArray()
{
for(int i=1;i<n;i++)
{
for(int j=0;i<n-i;j++)
{
if(a[j]>a[j+1])//比較交換相鄰元素
{
int temp;
temp=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp;
}
}
}
}
-------------------------------------------------Code------------------------------------------------
效率 O(n²),適用於排序小列表。

二、選擇排序
----------------------------------Code 從小到大排序n個數--------------------------------
void SelectSortArray()
{
int min_index;
for(int i=0;i<n-1;i++)
{
min_index=i;
for(int j=i+1;j<n;j++)//每次掃描選擇最小項
if(arr[j]<arr[min_index]) min_index=j;
if(min_index!=i)//找到最小項交換,即將這一項移到列表中的正確位置
{
int temp;
temp=arr[i]; arr[i]=arr[min_index]; arr[min_index]=temp;
}
}
}
-------------------------------------------------Code-----------------------------------------
效率O(n²),適用於排序小的列表。

三、插入排序
--------------------------------------------Code 從小到大排序n個數-------------------------------------
void InsertSortArray()
{
for(int i=1;i<n;i++)//循環從第二個數組元素開始,因為arr[0]作為最初已排序部分
{
int temp=arr[i];//temp標記為未排序第一個元素
int j=i-1;
while (j>=0 && arr[j]>temp)/*將temp與已排序元素從小到大比較,尋找temp應插入的位置*/
{
arr[j+1]=arr[j];
j--;
}
arr[j+1]=temp;
}
}
------------------------------Code--------------------------------------------------------------
最佳效率O(n);最糟效率O(n²)與冒泡、選擇相同,適用於排序小列表
若列表基本有序,則插入排序比冒泡、選擇更有效率。

四、殼(Shell)排序——縮小增量排序
-------------------------------------Code 從小到大排序n個數-------------------------------------
void ShellSortArray()
{
for(int incr=3;incr<0;incr--)//增量遞減,以增量3,2,1為例
{
for(int L=0;L<(n-1)/incr;L++)//重復分成的每個子列表
{
for(int i=L+incr;i<n;i+=incr)//對每個子列表應用插入排序
{
int temp=arr[i];
int j=i-incr;
while(j>=0&&arr[j]>temp)
{
arr[j+incr]=arr[j];
j-=incr;
}
arr[j+incr]=temp;
}
}
}
}
--------------------------------------Code-------------------------------------------
適用於排序小列表。
效率估計O(nlog2^n)~O(n^1.5),取決於增量值的最初大小。建議使用質數作為增量值,因為如果增量值是2的冪,則在下一個通道中會再次比較相同的元素。
殼(Shell)排序改進了插入排序,減少了比較的次數。是不穩定的排序,因為排序過程中元素可能會前後跳躍。

五、歸並排序
----------------------------------------------Code 從小到大排序---------------------------------------
void MergeSort(int low,int high)
{
if(low>=high) return;//每個子列表中剩下一個元素時停止
else int mid=(low+high)/2;/*將列表劃分成相等的兩個子列表,若有奇數個元素,則在左邊子列表大於右側子列表*/
MergeSort(low,mid);//子列表進一步劃分
MergeSort(mid+1,high);
int [] B=new int [high-low+1];//新建一個數組,用於存放歸並的元素
for(int i=low,j=mid+1,k=low;i<=mid && j<=high;k++)/*兩個子列表進行排序歸並,直到兩個子列表中的一個結束*/
{
if (arr[i]<=arr[j];)
{
B[k]=arr[i];
I++;
}
else
{ B[k]=arr[j]; j++; }
}
for( ;j<=high;j++,k++)//如果第二個子列表中仍然有元素,則追加到新列表
B[k]=arr[j];
for( ;i<=mid;i++,k++)//如果在第一個子列表中仍然有元素,則追加到新列表中
B[k]=arr[i];
for(int z=0;z<high-low+1;z++)//將排序的數組B的 所有元素復制到原始數組arr中
arr[z]=B[z];
}
-----------------------------------------------------Code---------------------------------------------------
效率O(nlogn),歸並的最佳、平均和最糟用例效率之間沒有差異。
適用於排序大列表,基於分治法。

六、快速排序
------------------------------------Code--------------------------------------------
/*快速排序的演算法思想:選定一個樞紐元素,對待排序序列進行分割,分割之後的序列一個部分小於樞紐元素,一個部分大於樞紐元素,再對這兩個分割好的子序列進行上述的過程。*/ void swap(int a,int b){int t;t =a ;a =b ;b =t ;}
int Partition(int [] arr,int low,int high)
{
int pivot=arr[low];//採用子序列的第一個元素作為樞紐元素
while (low < high)
{
//從後往前栽後半部分中尋找第一個小於樞紐元素的元素
while (low < high && arr[high] >= pivot)
{
--high;
}
//將這個比樞紐元素小的元素交換到前半部分
swap(arr[low], arr[high]);
//從前往後在前半部分中尋找第一個大於樞紐元素的元素
while (low <high &&arr [low ]<=pivot )
{
++low ;
}
swap (arr [low ],arr [high ]);//將這個樞紐元素大的元素交換到後半部分
}
return low ;//返回樞紐元素所在的位置
}
void QuickSort(int [] a,int low,int high)
{
if (low <high )
{
int n=Partition (a ,low ,high );
QuickSort (a ,low ,n );
QuickSort (a ,n +1,high );
}
}
----------------------------------------Code-------------------------------------
平均效率O(nlogn),適用於排序大列表。
此演算法的總時間取決於樞紐值的位置;選擇第一個元素作為樞紐,可能導致O(n²)的最糟用例效率。若數基本有序,效率反而最差。選項中間值作為樞紐,效率是O(nlogn)。
基於分治法。

七、堆排序
最大堆:後者任一非終端節點的關鍵字均大於或等於它的左、右孩子的關鍵字,此時位於堆頂的節點的關鍵字是整個序列中最大的。
思想:
(1)令i=l,並令temp= kl ;
(2)計算i的左孩子j=2i+1;
(3)若j<=n-1,則轉(4),否則轉(6);
(4)比較kj和kj+1,若kj+1>kj,則令j=j+1,否則j不變;
(5)比較temp和kj,若kj>temp,則令ki等於kj,並令i=j,j=2i+1,並轉(3),否則轉(6)
(6)令ki等於temp,結束。
-----------------------------------------Code---------------------------
void HeapSort(SeqIAst R)

{ //對R[1..n]進行堆排序,不妨用R[0]做暫存單元 int I; BuildHeap(R); //將R[1-n]建成初始堆for(i=n;i>1;i--) //對當前無序區R[1..i]進行堆排序,共做n-1趟。{ R[0]=R[1]; R[1]=R[i]; R[i]=R[0]; //將堆頂和堆中最後一個記錄交換 Heapify(R,1,i-1); //將R[1..i-1]重新調整為堆,僅有R[1]可能違反堆性質 } } ---------------------------------------Code--------------------------------------

堆排序的時間,主要由建立初始堆和反復重建堆這兩部分的時間開銷構成,它們均是通過調用Heapify實現的。

堆排序的最壞時間復雜度為O(nlgn)。堆排序的平均性能較接近於最壞性能。 由於建初始堆所需的比較次數較多,所以堆排序不適宜於記錄數較少的文件。 堆排序是就地排序,輔助空間為O(1), 它是不穩定的排序方法。

堆排序與直接插入排序的區別:
直接選擇排序中,為了從R[1..n]中選出關鍵字最小的記錄,必須進行n-1次比較,然後在R[2..n]中選出關鍵字最小的記錄,又需要做n-2次比較。事實上,後面的n-2次比較中,有許多比較可能在前面的n-1次比較中已經做過,但由於前一趟排序時未保留這些比較結果,所以後一趟排序時又重復執行了這些比較操作。
堆排序可通過樹形結構保存部分比較結果,可減少比較次數。

八、拓撲排序
例 :學生選修課排課先後順序
拓撲排序:把有向圖中各頂點按照它們相互之間的優先關系排列成一個線性序列的過程。
方法:
在有向圖中選一個沒有前驅的頂點且輸出
從圖中刪除該頂點和所有以它為尾的弧
重復上述兩步,直至全部頂點均已輸出(拓撲排序成功),或者當圖中不存在無前驅的頂點(圖中有迴路)為止。
---------------------------------------Code--------------------------------------
void TopologicalSort()/*輸出拓撲排序函數。若G無迴路,則輸出G的頂點的一個拓撲序列並返回OK,否則返回ERROR*/
{
int indegree[M];
int i,k,j;
char n;
int count=0;
Stack thestack;
FindInDegree(G,indegree);//對各頂點求入度indegree[0....num]
InitStack(thestack);//初始化棧
for(i=0;i<G.num;i++)
Console.WriteLine("結點"+G.vertices[i].data+"的入度為"+indegree[i]);
for(i=0;i<G.num;i++)
{
if(indegree[i]==0)
Push(thestack.vertices[i]);
}
Console.Write("拓撲排序輸出順序為:");
while(thestack.Peek()!=null)
{
Pop(thestack.Peek());
j=locatevex(G,n);
if (j==-2)
{
Console.WriteLine("發生錯誤,程序結束。");
exit();
}
Console.Write(G.vertices[j].data);
count++;
for(p=G.vertices[j].firstarc;p!=NULL;p=p.nextarc)
{
k=p.adjvex;
if (!(--indegree[k]))
Push(G.vertices[k]);
}
}
if (count<G.num)
Cosole.WriteLine("該圖有環,出現錯誤,無法排序。");
else
Console.WriteLine("排序成功。");
}
----------------------------------------Code--------------------------------------
演算法的時間復雜度O(n+e)。

㈢ java十大演算法

演算法一:快速排序演算法
快速排序是由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。在平均狀況下,排序 n 個項目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較,但這種狀況並不常見。事實上,快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 演算法更快,因為它的內部循環(inner loop)可以在大部分的架構上很有效率地被實現出來。

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略來把一個串列(list)分為兩個子串列(sub-lists)。

演算法步驟:

1 從數列中挑出一個元素,稱為 "基準"(pivot),

2 重新排序數列,所有元素比基準值小的擺放在基準前面,所有元素比基準值大的擺在基準的後面(相同的數可以到任一邊)。在這個分區退出之後,該基準就處於數列的中間位置。這個稱為分區(partition)操作。

3 遞歸地(recursive)把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序。

遞歸的最底部情形,是數列的大小是零或一,也就是永遠都已經被排序好了。雖然一直遞歸下去,但是這個演算法總會退出,因為在每次的迭代(iteration)中,它至少會把一個元素擺到它最後的位置去。

演算法二:堆排序演算法
堆排序(Heapsort)是指利用堆這種數據結構所設計的一種排序演算法。堆積是一個近似完全二叉樹的結構,並同時滿足堆積的性質:即子結點的鍵值或索引總是小於(或者大於)它的父節點。

堆排序的平均時間復雜度為Ο(nlogn) 。

演算法步驟:

創建一個堆H[0..n-1]

把堆首(最大值)和堆尾互換

3. 把堆的尺寸縮小1,並調用shift_down(0),目的是把新的數組頂端數據調整到相應位置

4. 重復步驟2,直到堆的尺寸為1

演算法三:歸並排序
歸並排序(Merge sort,台灣譯作:合並排序)是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。

演算法步驟:

1. 申請空間,使其大小為兩個已經排序序列之和,該空間用來存放合並後的序列

2. 設定兩個指針,最初位置分別為兩個已經排序序列的起始位置

3. 比較兩個指針所指向的元素,選擇相對小的元素放入到合並空間,並移動指針到下一位置

4. 重復步驟3直到某一指針達到序列尾

5. 將另一序列剩下的所有元素

㈣ java排序演算法有多少種

演算法和語言無關吧,語言只是把具體的演算法實現出來而已。據我了解的排序演算法11-13種。排序演算法嘛 主要就是個思想而已。不同的演算法時間復雜度不一樣,空間復雜度也不一樣,當然執行的效率也不一樣。當然採用哪種演算法還取決於你要實現什麼樣的功能。就好比說:要同時盡快的找出最大最小,或者盡快的找出最值的位置等等。冒泡排序(bubble sort) — O(n2)
雞尾酒排序 (Cocktail sort, 雙向的冒泡排序) — O(n2)
插入排序 (insertion sort)— O(n2)
桶排序 (bucket sort)— O(n); 需要 O(k) 額外 記憶體
計數排序 (counting sort) — O(n+k); 需要 O(n+k) 額外 記憶體
歸並排序 (merge sort)— O(n log n); 需要 O(n) 額外記憶體
原地歸並排序 — O(n2)
二叉樹排序 (Binary tree sort) — O(n log n); 需要 O(n) 額外記憶體
鴿巢排序 (Pigeonhole sort) — O(n+k); 需要 O(k) 額外記憶體
基數排序 (radix sort)— O(n·k); 需要 O(n) 額外記憶體
Gnome sort — O(n2)
Library sort — O(n log n) with high probability, 需要 (1+ε)n 額外記憶體不穩定
選擇排序 (selection sort)— O(n2)
希爾排序 (shell sort)— O(n log n) 如果使用最佳的現在版本
Comb sort — O(n log n)
堆排序 (heapsort)— O(n log n)
Smoothsort — O(n log n)
快速排序 (quicksort)— O(n log n) 期望時間, O(n2) 最壞情況; 對於大的、亂數串列一般相信是最快的已知排序
等。

㈤ 請給出java幾種排序方法

java常見的排序分為:
1 插入類排序
主要就是對於一個已經有序的序列中,插入一個新的記錄。它包括:直接插入排序,折半插入排序和希爾排序
2 交換類排序
這類排序的核心就是每次比較都要「交換」,在每一趟排序都會兩兩發生一系列的「交換」排序,但是每一趟排序都會讓一個記錄排序到它的最終位置上。它包括:起泡排序,快速排序
3 選擇類排序
每一趟排序都從一系列數據中選擇一個最大或最小的記錄,將它放置到第一個或最後一個為位置交換,只有在選擇後才交換,比起交換類排序,減少了交換記錄的時間。屬於它的排序:簡單選擇排序,堆排序
4 歸並類排序
將兩個或兩個以上的有序序列合並成一個新的序列
5 基數排序
主要基於多個關鍵字排序的。
下面針對上面所述的演算法,講解一些常用的java代碼寫的演算法
二 插入類排序之直接插入排序
直接插入排序,一般對於已經有序的隊列排序效果好。
基本思想:每趟將一個待排序的關鍵字按照大小插入到已經排序好的位置上。
演算法思路,從後往前先找到要插入的位置,如果小於則就交換,將元素向後移動,將要插入數據插入該位置即可。時間復雜度為O(n2),空間復雜度為O(1)
package sort.algorithm;
public class DirectInsertSort {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20 };
int temp, j;
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
temp = data[i];
j = i - 1;
// 每次比較都是對於已經有序的
while (j >= 0 && data[j] > temp) {
data[j + 1] = data[j];
j--;
}
data[j + 1] = temp;
}
// 輸出排序好的數據
for (int k = 0; k < data.length; k++) {
System.out.print(data[k] + " ");
}
}
}
三 插入類排序之折半插入排序(二分法排序)
條件:在一個已經有序的隊列中,插入一個新的元素
折半插入排序記錄的比較次數與初始序列無關
思想:折半插入就是首先將隊列中取最小位置low和最大位置high,然後算出中間位置mid
將中間位置mid與待插入的數據data進行比較,
如果mid大於data,則就表示插入的數據在mid的左邊,high=mid-1;
如果mid小於data,則就表示插入的數據在mid的右邊,low=mid+1
最後整體進行右移操作。
時間復雜度O(n2),空間復雜度O(1)

package sort.algorithm;
//折半插入排序
public class HalfInsertSort {
public static void main(String[] args) {
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20 };
// 存放臨時要插入的元素數據
int temp;
int low, mid, high;
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
temp = data[i];
// 在待插入排序的序號之前進行折半插入
low = 0;
high = i - 1;
while (low <= high) {
mid = (low + high) / 2;
if (temp < data[mid])
high = mid - 1;
else
// low=high的時候也就是找到了要插入的位置,
// 此時進入循環中,將low加1,則就是要插入的位置了
low = mid + 1;
}
// 找到了要插入的位置,從該位置一直到插入數據的位置之間數據向後移動
for (int j = i; j >= low + 1; j--)
data[j] = data[j - 1];
// low已經代表了要插入的位置了
data[low] = temp;
}
for (int k = 0; k < data.length; k++) {
System.out.print(data[k] + " ");
}
}
}

四 插入類排序之希爾排序
希爾排序,也叫縮小增量排序,目的就是盡可能的減少交換次數,每一個組內最後都是有序的。
將待續按照某一種規則分為幾個子序列,不斷縮小規則,最後用一個直接插入排序合成
空間復雜度為O(1),時間復雜度為O(nlog2n)
演算法先將要排序的一組數按某個增量d(n/2,n為要排序數的個數)分成若干組,每組中記錄的下標相差d.對每組中全部元素進行直接插入排序,然後再用一個較小的增量(d/2)對它進行分組,在每組中再進行直接插入排序。當增量減到1時,進行直接插入排序後,排序完成。

package sort.algorithm;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45, 56, 100 };
double d1 = a.length;
int temp = 0;
while (true)
{
//利用這個在將組內倍數減小
//這里依次為5,3,2,1
d1 = Math.ceil(d1 / 2);
//d為增量每個分組之間索引的增量
int d = (int) d1;
//每個分組內部排序
for (int x = 0; x < d; x++)
{
//組內利用直接插入排序
for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {
int j = i - d;
temp = a[i];
for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {
a[j + d] = a[j];
}
a[j + d] = temp;
}
}

if (d == 1)
break;
}
for (int i = 0; i < a.length; i++)
System.out.print(a[i]+" ");
}
}

五 交換類排序之冒泡排序
交換類排序核心就是每次比較都要進行交換
冒泡排序:是一種交換排序
每一趟比較相鄰的元素,較若大小不同則就會發生交換,每一趟排序都能將一個元素放到它最終的位置!每一趟就進行比較。
時間復雜度O(n2),空間復雜度O(1)

package sort.algorithm;
//冒泡排序:是一種交換排序
public class BubbleSort {
// 按照遞增順序排序
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int data[] = { 2, 6, 10, 3, 9, 80, 1, 16, 27, 20, 13, 100, 37, 16 };
int temp = 0;
// 排序的比較趟數,每一趟都會將剩餘最大數放在最後面
for (int i = 0; i < data.length - 1; i++) {
// 每一趟從開始進行比較,將該元素與其餘的元素進行比較
for (int j = 0; j < data.length - 1; j++) {
if (data[j] > data[j + 1]) {
temp = data[j];
data[j] = data[j + 1];
data[j + 1] = temp;
}
}
}
for (int i = 0; i < data.length; i++)
System.out.print(data[i] + " ");
}
}

㈥ java怎麼實現排序

Java實現幾種常見排序方法

日常操作中常見的排序方法有:冒泡排序、快速排序、選擇排序、插入排序、希爾排序,甚至還有基數排序、雞尾酒排序、桶排序、鴿巢排序、歸並排序等。
以下常見演算法的定義
1. 插入排序:插入排序基本操作就是將一個數據插入到已經排好序的有序數據中,從而得到一個新的、個數加一的有序數據,演算法適用於少量數據的排序,時間復雜度為O(n^2)。是穩定的排序方法。插入排序的基本思想是:每步將一個待排序的紀錄,按其關鍵碼值的大小插入前面已經排序的文件中適當位置上,直到全部插入完為止。
2. 選擇排序:選擇排序(Selection sort)是一種簡單直觀的排序演算法。它的工作原理是每一次從待排序的數據元素中選出最小(或最大)的一個元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的數據元素排完。 選擇排序是不穩定的排序方法。
3. 冒泡排序:冒泡排序(Bubble Sort),是一種計算機科學領域的較簡單的排序演算法。它重復地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換,也就是說該數列已經排序完成。這個演算法的名字由來是因為越大的元素會經由交換慢慢「浮」到數列的頂端。
4. 快速排序:快速排序(Quicksort)是對冒泡排序的一種改進。它的基本思想是:通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小,然後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數據變成有序序列。
5. 歸並排序:歸並排序是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法,該演算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。將已有序的子序列合並,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合並成一個有序表,稱為二路歸並。
6. 希爾排序:希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種。也稱縮小增量排序,是直接插入排序演算法的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩定排序演算法。希爾排序是把記錄按下標的一定增量分組,對每組使用直接插入排序演算法排序;隨著增量逐漸減少,每組包含的關鍵詞越來越多,當增量減至1時,整個文件恰被分成一組,演算法便終止。
https://www.cnblogs.com/wangmingshun/p/5635292.html

㈦ 常見排序演算法以及對應的時間復雜度和空間復雜度

排序 :將雜亂無章的數據,按照一定的方法進行排列的過程叫做排序。

排序大的分類可分為 內排序 外排序 ,不需要訪問外存就能進行排序的叫做內排序。

排序也可以分為 穩定排序 不穩定排序

穩定排序 :假設在待排序的文件中,存在兩個或兩個以上的記錄具有相同的關鍵字,在用某種排序法排序後,若這些相同關鍵字的元素的相對次序仍然不變,則這種排序方法是穩定的。即;若 a[i]=a[j] , a[i] a[j] 之前,經過排序後 a[i] 依然在 a[j] 之前。冒泡排序、直接插入排序、二分插入排序、歸並排序,基數排序都是穩定排序。
不穩定排序 :直接選擇排序、堆排序、快速排序、希爾排序,猴子排序。

以升序為例,比較相鄰的元素,如果第一個比第二個大,則交換他們兩個。如果兩個元素一樣大,則繼續比較下一對。所以冒泡排序是一種穩定排序。

選擇一個基準元素,通常選擇第一個元素或者最後一個元素,通過一趟掃描,將待排序列分成兩部分,一部分比基準元素小,一部分大於等於基準元素,此時基準元素在其排好序後的正確位置,然後再用同樣的方法遞歸地排序劃分的兩部分。快速排序是不穩定排序。

將序列分為兩個部分{{有序序列},{無序}},每次處理就是將無序數列的第一個元素與有序數列的元素從後往前逐個進行比較,找出插入位置,將該元素插入到有序數列的合適位置中。如果碰到相等的元素,就會把它插入到想等元素後面,順序不會改變,所以直接插入排序是穩定排序。

在直接插入排序的基礎上,對有序序列進行劃分。例如:序列為 {{a[0]......a[i-1]},a[i]} 其中 {a[0]......a[i-1]} 為有序序列,取 a[(i-1)/2] ,將其與 a[i] 比較,即可確定 a[i] 的范圍 (a[0]...a[(i-1)/2] 或者 a[(i-1)/2]...a[i-1]) ,然後繼續在已確定的范圍內進行二分。范圍依次縮小為: 1/2、1/4、1/8、1/16...... 可快速確定a[i]應該插入的位置。二分插入排序也是穩定排序。

將整個序列分割成若干個小的子序列,每個子序列內分別進行插入排序。一般情況下步長取n/2。直到最後一次步長為1,即所有元素在一個組中進行排序。由於希爾排序是先將整個序列劃分為多個子序列進行排序,相同的元素順序在這個過程中順序可能會被打亂,所以希爾排序是不穩定排序。

從待排序的數據元素中,選出最小或最大的元素與序列第一個數交換。直到所有數據排完。直接選擇排序是不穩定排序。例如: {3,3,1} ,第一次排序就將1和第一個3交換,想等元素的順序改變了。

以n=10的一個數組49, 38, 65, 97, 26, 13, 27, 49, 55, 4為例

堆排序是一種樹形選擇排序,是對直接選擇排序的有效改進。
最大堆:每個節點的值都大於等於它的孩子節點。
最小堆:每個節點的值都小於等於它的孩子節點。
最大堆第0個數據是最大數,最小堆第0個數據是最小數。
堆排序是不穩定排序

思想

歸並排序是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。
如何將兩個有序序列合並?(升序)
{a[0]......a[i-1]},{b[0]......b[j-1]}
b[0]<a[0] ,取 b[0] 放入數組 c 中,然後繼續比較數組 a b 中的第一個元素,直到數組 a b 中最後一對元素比較完成。

思想

將數組分成二組 a , b 如果這二組組內的數據都是有序的,那麼就可以按照上述方法對這二組數據進行排序。如果這二組數據是無序的?
可以將 a , b 組各自再分成二組。遞歸操作,直到每個小組只有一個數據,每個小組只有一個元素所以我們可以認為它已經是有序序列,然後進行合並。
先分解後合並。
歸並排序是穩定排序

將所有待比較數值(正整數)統一為同樣的數位長度,數位較短的數前面補零。從最低位起從0-9依次掃描序列,一邊掃描一邊將掃描到的數據加到新的序列中,得到一個序列。然後比較高一位,重復上述操作,直到最高位排序完成。數列就變成一個有序序列。基數排序是穩定排序。

以全是二位數的序列舉例

無限猴子定理 :指一隻猴子隨機在打字機鍵盤上按鍵,最後必然可以打出法國國家圖書館的每本圖書。

時間復雜度最低1次,最高可執行到世界的盡頭。。。

㈧ 常見的排序演算法哪個效率最高

快速排序法。

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