Java实现八大排序算法（一）

目录 

一、冒泡排序

二、选择排序

三、插入排序

四、shell排序

一、冒泡排序

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;
/*
    冒泡排序时间复杂度 o(n^2)
 */

public class bubbleSoft {
    public static void main(String[] args) {
       int[] arr = {4,3,2,1,-9};
        bubbleSoft(arr);
        //测试排序速度
    /**    int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0;i < 80000;i++){
            arr[i] = (int) (Math.random() * 800000);
        }
        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String datas1 = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("排序前的时间为："+datas1);

        bubbleSoft(arr);

        Date date2 = new Date();
        String datas2 = simpleDateFormat.format(date2);
        System.out.println("排序后的时间为："+datas2);**/
    }

    public static void bubbleSoft(int[] arr){
        int temp;
        boolean flag = false;
        for (int i = 0;i < arr.length;i++){
            for (int j = 0;j < arr.length-1;j++){
                if (arr[j] > arr[j+1]){
                    flag = true;
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
            if (!flag){
                break;
            }else {
                flag = false;
            }
        }
    }
}

二、选择排序

属于内部排序法，是从欲排序的数据中，按指定的规则选出某一个元素，再依规定交换位置后达到排序的目的。

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/*
    选择排序
    时间复杂度为 o(n^2)
 */
public class selectSoft {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 7, 3, 1, 2,-8,132};
        selectSoft(arr);
       /** int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0;i < 80000;i++){
            arr[i] = (int) (Math.random() * 800000);
        }
        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String datas1 = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("排序前的时间为："+datas1);

        selectSoft(arr);

        Date date2 = new Date();
        String datas2 = simpleDateFormat.format(date2);
        System.out.println("排序后的时间为："+datas2);**/
    }

    public static void selectSoft(int[] arr) {
        for (int i = 0;i < arr.length-1;i++) {
            int minIndex = i;
            int min = arr[i];
            for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
                if (min > arr[j]) {
                    min = arr[j];
                    minIndex = j;
                }
            }
            if (minIndex != i){
                arr[minIndex] = arr[i];
                arr[i] = min;
            }
            System.out.println("第" + (i + 1) + "lun");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
}

三、插入排序

插入式排序属于内部排序法，是对欲排序的元素以插入的方式寻找该元素适当的位置，以达到排序的目的。

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/*
    插入排序
    时间复杂度为 o(n^2)
 */
public class insertSoft {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5,4,3,2,1,-4};
        insertSoft(arr);
        /**int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0;i < 80000;i++){
            arr[i] = (int) (Math.random() * 800000);
        }
        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String datas1 = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("排序前的时间为："+datas1);

        insertSoft(arr);

        Date date2 = new Date();
        String datas2 = simpleDateFormat.format(date2);
        System.out.println("排序后的时间为："+datas2);**/
    }

    public static void insertSoft(int[] arr){
        for (int i = 1;i < arr.length;i++){
            int insertVal = arr[i];
            int insertIndex = i - 1;
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]){
                arr[insertIndex+1] = arr[insertIndex];
                insertIndex--;
            }

                arr[insertIndex + 1] = insertVal;
            
                System.out.println("第"+i+"轮");
                System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
}

四、shell排序

它是简单插入排序经过改进之后的一个高效版本，也称为缩小量排序。

shell排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1的时候，整个文件被分为一组，算法终止。

shell排序分为两种方法：交换法和移动法

交换法（略微慢的一种）

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/*
        希尔排序 ， 交换法
        时间复杂度 o(n^s) (1<s<2)
     */
public class shellSoft {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8,3,9,4,2,-6,-5,1,7,0};
        shellSoft(arr);
     /**   int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0;i < 80000;i++){
            arr[i] = (int) (Math.random() * 800000);
        }
        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String datas1 = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("排序前的时间为："+datas1);

        shellSoft(arr);

        Date date2 = new Date();
        String datas2 = simpleDateFormat.format(date2);
        System.out.println("排序后的时间为："+datas2);**/
    }

    public static void shellSoft(int[] arr){
        int temp = 0;
        for (int gap = arr.length/2;gap > 0;gap /= 2){
            for (int i = gap;i < arr.length;i++){
                for (int j = i - gap;j >= 0;j -= gap){
                    if (arr[j] > arr[j + gap]){
                        temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j + gap];
                        arr[j + gap] = temp;
                    }
                }
            }
        }
            System.out.println("排序后：");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

}

移动法

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/*
        希尔排序 ， 移动法
        时间复杂度 o(n^s) (1<s<2)
     */
public class shellSoft {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8,3,9,4,2,-6,-5,1,7,0};
        shellSoft(arr);
        //这里随机数量提高到8000000
       /** int[] arr = new int[8000000];
        for (int i = 0;i < 8000000;i++){
            arr[i] = (int) (Math.random() * 80000000);
        }
        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String datas1 = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("排序前的时间为："+datas1);

        shellSoft(arr);

        Date date2 = new Date();
        String datas2 = simpleDateFormat.format(date2);
        System.out.println("排序后的时间为："+datas2);**/
    }

    public static void shellSoft(int[] arr){
        for (int gap = arr.length/2;gap > 0;gap /= 2){
            for (int i = gap;i < arr.length;i++) {
                int j = i;
                int temp = arr[j];
                if (arr[j] < arr[j - gap]) {
                    while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]){
                        arr[j] = arr[j - gap];
                        j -= gap;
                    }
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
           System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}