常用的八大排序算法，含java实例(copy)

说明：转载于http://www.cnblogs.com/qqzy168/archive/2013/08/03/3219201.html

分类：

1）插入排序（直接插入排序、希尔排序）

2）交换排序（冒泡排序、快速排序）

3）选择排序（直接选择排序、堆排序）

4）归并排序

5）分配排序（基数排序）

所需辅助空间最多：归并排序

所需辅助空间最少：堆排序

平均速度最快：快速排序

不稳定：快速排序，希尔排序，堆排序。

先来看看 8种排序之间的关系：

1.直接插入排序

（1）基本思想：在要排序的一组数中，假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排好顺序的，现在要把第n 个数插到前面的有序数中，使得这 n个数 也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。

（2）实例

（3）用java实现

  public static void insertSort(){
      inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
      int temp=0;
      for(int i=1;i<a.length;i++){
        int j=i-1;
        temp=a[i];
        for(;j>=0&&temp<a[j];j--){
           a[j+1]=a[j];  //将大于temp 的值整体后移一个单位
        }
        a[j+1]=temp;
     }
     for(int i=0;i<a.length;i++){
        System.out.println(a[i]);
     }
 }   

2.   希尔排序（最小增量排序）

（1）基本思想：算法先将要排序的一组数按某个增量 d（n/2,n为要排序数的个数）分成若干组，每组中记录的下标相差 d.对每组中全部元素进行直接插入排序，然后再用一个较小的增量（d/2）对它进行分组，在每组中再进行直接插入排序。当增量减到 1 时，进行直接插入排序后，排序完成。

（2）实例：

（3）用java实现

public static void shellSort(){
      int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45,56,100};
      double d1=a.length;
      int temp=0;
      while(true){
        d1= Math.ceil(d1/2);
        int d=(int) d1;
        for(int x=0;x<d;x++){
            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.println(a[i]);
       }
    }
 }   

3.简单选择排序

（1）基本思想：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。

（2）实例：

（3）用java实现

public static void selectSort(){
         int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};
         int position=0;
         for(int i=0;i<a.length;i++){
             int j=i+1;
             position=i;
             int temp=a[i];
             for(;j<a.length;j++){
               if(a[j]<temp){
                  temp=a[j];
                  position=j;
               }
             }
            a[position]=a[i];
            a[i]=temp;
        }
        for(int i=0;i<a.length;i++)
            System.out.println(a[i]);
        }
 }   

4，      堆排序

（1）基本思想：堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。 堆的定义如下：具有n个元素的序列（h1,h2,...,hn),当且仅当满足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1）(i=1,2,...,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项（大顶堆）。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储序，使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点的堆，并对它们作交换，最后得到有 n个节点的有序序列。从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。

（2）实例：

初始序列：46,79,56,38,40,84

建堆：

交换，从堆中踢出最大数

剩余结点再建堆，再交换踢出最大数

依次类推：最后堆中剩余的最后两个结点交换，踢出一个，排序完成。

（3）用java实现

public static  void heapSort(){
         int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
         System.out.println("开始排序");
         int arrayLength=a.length;
         //循环建堆
         for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){
             //建堆
             buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
             //交换堆顶和最后一个元素
             swap(a,0,arrayLength-1-i);
             System.out.println(Arrays.toString(a));
         }
}   

private void swap(int[] data, int i, int j) {
         int tmp=data[i];
         data[i]=data[j];
         data[j]=tmp;
}       

//对data 数组从0到lastIndex 建大顶堆
private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
         //从lastIndex 处节点（最后一个节点）的父节点开始
         for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
             //k 保存正在判断的节点
             int k=i;
             //如果当前k节点的子节点存在
             while(k*2+1<=lastIndex){
                 //k 节点的左子节点的索引
                 int biggerIndex=2*k+1;
                 //如果biggerIndex 小于lastIndex，即biggerIndex+1 代表的k 节点的右子节点存在
                 if(biggerIndex<lastIndex){
                     //如果右子节点的值较大
                     if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
                         //biggerIndex 总是记录较大子节点的索引
                         biggerIndex++;
                     }
                 }
                 //如果k节点的值小于其较大的子节点的值
                if(data[k]<data[biggerIndex]){
                     //交换他们
                     swap(data,k,biggerIndex);
                     //将biggerIndex 赋予k，开始while 循环的下一次循环，重新保证k节点的值大于其左右子节点的值
                     k=biggerIndex;
                 }else{
                     break;
                 }
             }
         }
}     

5.冒泡排序

（1）基本思想：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对

相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的

数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。

（2）实例：

（3）用java实现

public static void bubbleSort(){
      int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
      int temp=0;
      for(int i=0;i<a.length-1;i++){
         for(int j=0;j<a.length-1-i;j++){
           if(a[j]>a[j+1]){
             temp=a[j];
            a[j]=a[j+1];
            a[j+1]=temp;
           }
         }
      }
     for(int i=0;i<a.length;i++){
        System.out.println(a[i]);
    }
 }       

7、归并排序

（1）基本排序：归并（Merge）排序法是将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

（2）实例：

8、基数排序

（1）基本思想：将所有待比较数值（正整数）统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成

以后,数列就变成一个有序序列。

（2）实例：