几种排序方式的java实现(02:希尔排序，归并排序，堆排序)

代码(部分为别人代码):

1.希尔排序(ShellSort)

/*
 * 希尔排序：先取一个小于n的整数d1作为第一个增量，
 * 把文件的全部记录分成（n除以d1）个组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。
 * 先在各组内进行直接插入排序；然后，取第二个增量d2<d1重复上述的分组和排序，
 * 直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<…<d2<d1)，即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。
 */
public class ShellSort {
    public static void sort(int[] data) {
        for (int i = data.length / 2; i > 2; i /= 2) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                insertSort(data, j, i);
            }
        }
        insertSort(data, 0, 1);
    }

    /**
     * @param data
     * @param j
     * @param i
     */
    private static void insertSort(int[] data, int start, int inc) {
        for (int i = start + inc; i < data.length; i += inc) {
            for (int j = i; (j >= inc) && (data[j] < data[j - inc]); j -= inc) {
                SortTest.swap(data, j, j - inc);
            }
        }
    }
}
/*
 * 属于插入类排序,是将整个无序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序 　　
 * 排序过程：先取一个正整数d1<n，把所有序号相隔d1的数组元素放一组，
 * 组内进行直接插入排序；然后取d2<d1，重复上述分组和排序操作；直至di=1， 即所有记录放进一个组中排序为止 　　
 * 初始：d=5 　　49 38 65 97 76 13 27 49 55 04 　　
 * 49 13 　　|-------------------| 　　
 * 38 27     |-------------------| 　　
 * 65 49 　　|-------------------| 　　
 * 97 55     |-------------------| 　　
 * 76 04 　　|-------------------| 　　
 * 一趟结果 　　13 27 49 55 04 49 38 65 97 76 　　
 * d=3 　　 13 27 49  55 04 49 38 65 97 76 　　
 * 13 55 38 76 |------------|------------|------------| 　　
 * 27 04 65 |------------|------------| 　　
 * 49 49 97 |------------|------------| 　　
 * 二趟结果  13 04 49* 38 27 49 55 65 97 76 　　
 * d=1 　　13 04 49 38 27 49 55 65 97 76
 * 　　 |----|----|----|----|----|----|----|----|----| 　　 三趟结果 　　
 * 04 13 27 38 49 49 55 65 76 97
 */

2.归并排序(MergeSort)

/*
 * 归并操作(merge)，也叫归并算法，指的是将两个已经排序的序列合并成一个序列的操作。 　　
 * 如设有数列{6，202，100，301，38，8，1} 　　
 * 初始状态： [6] [202] [100] [301] [38] [8] [1] 比较次数 　　
 * i=1 [6 202 ] [ 100 301] [ 8 38] [ 1 ]　3 　　
 * i=2 [ 6 100 202 301 ] [ 1 8 38 ]　4 　　
 * i=3　[ 1 6 8 38 100 202 301 ] 4
 */
public class MergeSort {
    public static void sort(int[] data) {
        int[] temp = new int[data.length];
        mergeSort(data, temp, 0, data.length - 1);
    }

    private static void mergeSort(int[] data, int[] temp, int l, int r) {
        int mid = (l + r) / 2;
        if (l == r)
            return;
        mergeSort(data, temp, l, mid);
        mergeSort(data, temp, mid + 1, r);

        for (int i = l; i <= r; i++) {
            temp[i] = data[i];
        }
        int i1 = l;
        int i2 = mid + 1;
        for (int cur = l; cur <= r; cur++) {
            if (i1 == mid + 1)
                data[cur] = temp[i2++];
            else if (i2 > r)
                data[cur] = temp[i1++];
            else if (temp[i1] < temp[i2])
                data[cur] = temp[i1++];
            else

                data[cur] = temp[i2++];
        }
    }
}

2.堆排序(StackSort)

/*
 * 堆排序利用了大根堆（或小根堆）堆顶记录的关键字最大（或最小）这一特征， 使得在当前无序区中选取最大（或最小）关键字的记录变得简单。 　　
 * （1）用大根堆排序的基本思想 　　 ① 先将初始文件R[1..n]建成一个大根堆，此堆为初始的无序区 　　 ②
 * 再将关键字最大的记录R[1]（即堆顶）和无序区的最后一个 记录R[n]交换，由此得到新的无序区R[1..n-1]和有序区R[n]，
 * 且满足R[1..n-1].keys≤R[n].key 　　 ③由于交换后新的根R[1]可能违反堆性质，故应将当前无序区R[1..n-1]调整为堆。
 * 然后再次将R[1..n-1]中关键字最大的记录R[1]和该区间的最后一个记录R[n-1]交换，
 * 由此得到新的无序区R[1..n-2]和有序区R[n-1..n]，
 * 且仍满足关系R[1..n-2].keys≤R[n-1..n].keys，同样要将R[1..n-2]调整为堆。 　 直到无序区只有一个元素为止。 　　
 * （2）大根堆排序算法的基本操作： 　　 ① 初始化操作：将R[1..n]构造为初始堆； 　　 ②
 * 每一趟排序的基本操作：将当前无序区的堆顶记录R[1]和该区间的最后一个记录交换， 然后将新的无序区调整为堆（亦称重建堆）。
 */
public class HeapSort {
    public static void sort(int[] data) {
        MaxHeap h = new MaxHeap();
        h.init(data);
        for (int i = 0; i < data.length; i++)
            h.remove();
        System.arraycopy(h.queue, 1, data, 0, data.length);
    }

    private static class MaxHeap {

        void init(int[] data) {
            this.queue = new int[data.length + 1];
            for (int i = 0; i < data.length; i++) {
                queue[++size] = data[i];
                fixUp(size);
            }
        }

        private int size = 0;

        private int[] queue;

        public int get() {
            return queue[1];

        }

        public void remove() {
            SortTest.swap(queue, 1, size--);
            fixDown(1);
        }

        // fixdown
        private void fixDown(int k) {
            int j;
            while ((j = k << 1) <= size) {
                if (j < size && queue[j] < queue[j + 1])
                    j++;
                if (queue[k] > queue[j]) // 不用交换

                    break;
                SortTest.swap(queue, j, k);
                k = j;
            }
        }

        private void fixUp(int k) {
            while (k > 1) {
                int j = k >> 1;
                if (queue[j] > queue[k])
                    break;
                SortTest.swap(queue, j, k);

                k = j;
            }
        }

    }
}

还有一些排序：比如桶排序等，不能一一介绍，可以百度或者其它。