java版十大排序经典算法:完整代码(4)
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计数排序
简单解释：这个排序算法看名字也很好理解，就是就是额外找个数组来计数，然后在这个数组从小到大或从大到小把数取出来即可。
完整代码：
package com.keafmd.Sequence;
public class CountSort {
public static void countSort(int[]arr){
countSort(arr,true);
}
public static void countSort(int[]arr,boolean ascending){
int d,min=arr[0],max=arr[0];
//找出最大、最小值
for(int i=0;i< arr.length;i++){
if(arr[i]<min){
min =arr[i];
}
if(arr[i]>max){
max = arr[i];
}
}
//建立一个用于计数的数组
d = min;
int[] count_map = new int[max-min+1];
for(int i=0;i< arr.length;i++){
count_map[arr[i]-d]++;
}
int k =0;
if(ascending){
for(int i=0;i< arr.length;){
if(count_map[k]>0){
arr[i] = k+d;
i++;
count_map[k]--;
}else
k++;
}
}else {
for(int i=arr.length-1;i>=0;){
if(count_map[k]>0){
arr[i] = k+d;
i--;
count_map[k]--;
}else
k++;
}
}
}
}
桶排序
简单解释：就是把一个数组分成几个桶（其实是几个区间，从小到大或从大到小的几个区间）装，然后让每个桶（区间）有序，然后取出来放一起就可以了，相当于把几个有序的段拿出来放一起，自然还是有序的，当然需要是按照区间的顺序拿了。
完整代码：
package com.keafmd.Sequence;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class BucketSort {
public static void bucketSort(int[] arr){
bucketSort(arr,true);
}
public static void bucketSort(int[] arr,boolean ascending){
if(arr==null||arr.length==0){
return;
}
//计算最大值与最小值
int max = Integer.MIN_VALUE;
int min = Integer.MAX_VALUE;
for(int i=0;i<arr.length;i++){
max = Math.max(arr[i],max);
min = Math.min(arr[i],min);
}
//计算桶的数量
int bucketNUm = (max-min)/ arr.length+1;
ArrayList<ArrayList<Integer>> bucketArr = new ArrayList<>(bucketNUm);
for(int i=0;i<bucketNUm;i++){
bucketArr.add(new ArrayList<>());
}
//将每个元素放入桶中
for(int i=0;i<arr.length;i++){
int num = (arr[i]-min)/ (arr.length);
bucketArr.get(num).add(arr[i]);
}
//对每个桶进行排序
for (int i = 0; i < bucketArr.size(); i++) {
//用系统的排序，速度肯定没话说
Collections.sort(bucketArr.get(i));
}
//将桶中元素赋值到原序列
int index;
if(ascending){
index=0;
}else{
index=arr.length-1;
}
for(int i=0;i<bucketArr.size();i++){
for(int j= 0;j<bucketArr.get(i).size();j++){
arr[index] = bucketArr.get(i).get(j);
if(ascending){
index++;
}else{
index--;
}
}
}
}
}
基数排序
简单解释：首先说一下，我发现好多人写的基数排序只能排序正整数，其实只要处理下就可以排序含有负数的了，就是我们排序前先把所有的数整体变大（就是减上最小的负数，也就是加了），都变成正数，然后排序好之后，在减下来（加上最小的负数，也就减了）就好了。基数排序就是按数位排序可分为LSD（从最低位[也就是个位]开始排序）和MSD（从最高位开始排序），下面写的事LSD基数排序。基数排序就是把数按位考虑，让后我们一位数只能是[0，9]，就是我们在考虑某位（个位、百位· · ·）的时候就只看这个位的数，放到在[0，9]相应的位置，然后顺序取出，最后再按其它位这样操作（上面说了要不从低位开始到高位，要不就是从高位到低位）
完整代码：
package com.keafmd.Sequence;
public class RadixSort {
public static void radixSort(int[] arr){
radixSort(arr,true);
}
public static void radixSort(int[]arr,boolean ascending){
int max = Integer.MIN_VALUE;
int min = Integer.MAX_VALUE;
//求出最大值、最小值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
max = Math.max(max, arr[i]);
min = Math.min(min, arr[i]);
}
if (min<0) { //如果最小值小于0，那么把每个数都减去最小值，这样可以保证最小的数是0
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] -= min;
}
max -= min; //max也要处理！
}
//很巧妙求出最大的数有多少位
int maxLength = (max+"").length();
int[][] bucket = new int[10][arr.length]; //一个二维数组，一维代表0到9，二维存放符合数
int[] bucketElementCount = new int[10]; // 用于记录0到9某位存在数字的个数
for (int i = 0 ,n = 1 ; i < maxLength ; i++,n*=10) { //个位 十位 百位 这样遍历
for (int j = 0; j < arr.length ; j++) {
int value = arr[j]/n % 10;
bucket[value][bucketElementCount[value]] = arr[j];
bucketElementCount[value]++;
}
//升序
if(ascending) {
int index = 0;
//从左到右，从下到上取出每个数
for (int j = 0; j < bucketElementCount.length; j++) {
if (bucketElementCount[j] != 0) {
for (int k = 0; k < bucketElementCount[j]; k++) {
arr[index] = bucket[j][k];
index++;
}
}
bucketElementCount[j] = 0;
}
}else { // 降序
int index=0;
//从右到左，从下到上取出每个数
for (int j = bucketElementCount.length-1; j >=0; j--) {
if (bucketElementCount[j] != 0) {
for (int k = 0; k <bucketElementCount[j]; k++) {
arr[index] = bucket[j][k];
index++;
}
}
bucketElementCount[j] = 0;
}
}
}
if (min<0){
for (int i = 0; i < arr.length ; i++) {
arr[i] += min;
}
}
}
}
完整测试类
package com.keafmd.Sequence;
import java.util.*;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.Stream;
public class Sort {
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {12, 4, 25, 47, 58, 34, 25, 9, 99, 26, 1, -13, 162, 10093, -66, -1};
// int[] nums = {12, 43,56,42,26,11};
int[] temparr;
//利用系统Collections.sort方法进行对比
//将int数组转换为Integer数组
//1、先将int数组转换为数值流
temparr = nums.clone();
IntStream stream = Arrays.stream(temparr);
//2、流中的元素全部装箱，转换为流 ---->int转为Integer
Stream<Integer> integerStream = stream.boxed();
//3、将流转换为数组
Integer[] integers = integerStream.toArray(Integer[]::new);
//把数组转为List
List<Integer> tempList = new ArrayList<>(Arrays.asList(integers));
//使用Collections.sort()排序
System.out.println("使用系统的Collections.sort()的对比:");
//Collections.sort
Collections.sort(tempList, new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o1-o2;
//return o2-o1;
}
});
//tempList.sort 也可以排序
//遍历输出结果
for (Integer integer : tempList) {
System.out.print(integer+" ");
}
System.out.println();
//测试冒泡排序
System.out.println("测试冒泡排序:");
temparr = nums.clone();
BubbleSort.bubbleSort(temparr);
//降序
//BubbleSort.bubbleSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试快速排序
System.out.println("测试快速排序:");
temparr = nums.clone();
QuickSort.quickSort(temparr);
//QuickSort.quickSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试直接选择排序
System.out.println("测试直接选择排序:");
temparr = nums.clone();
SelectSort.selectSort(temparr);
//SelectSort.selectSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试堆排序
System.out.println("测试堆排序:");
temparr = nums.clone();
HeapSort.heapSort(temparr);
//HeapSort.heapSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试归并排序
System.out.println("测试归并排序:");
temparr = nums.clone();
MergeSort.mergeSort(temparr);
//MergeSort.mergeSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试插入排序
System.out.println("测试插入排序:");
temparr = nums.clone();
StraghtInsertSort.straghtInsertSort(temparr);
//StraghtInsertSort.straghtInsertSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试希尔排序
System.out.println("测试希尔排序:");
temparr = nums.clone();
ShellSort.shellSort(temparr);
//ShellSort.shellSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试计数排序
System.out.println("测试计数排序:");
temparr = nums.clone();
CountSort.countSort(temparr);
//CountSort.countSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试桶排序
System.out.println("测试桶排序:");
temparr = nums.clone();
BucketSort.bucketSort(temparr);
//BucketSort.bucketSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
//测试基数排序
System.out.println("测试基数排序:");
temparr = nums.clone();
RadixSort.radixSort(temparr);
//RadixSort.radixSort(temparr,false);
for (int i = 0; i < temparr.length; i++) {
System.out.print(temparr[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}
总结
本篇文章就到这里了，希望能给你带来帮助，也希望您能够多多关注编程网的更多内容！
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