Java----冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、堆排序

int[] arr = {4, 2, 7, 1, 5, 9, 3, 6, 8};
冒泡排序

for(int i = 0; i < arr.length-1; i++) //外循环是控制排序的次数n-1, 每次循环结束确定一个最大值{for(int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) // 内循环是第i次循环中比较的次数n-i{if(arr[j] > arr[j+1]){//前面一个和后面一个相互比较，较大的和较小的交换位置，较小的排前面，本次循环完成之后最大的放最后int temp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = temp;}}}

插入排序

for(int i = 1; i < arr.length; i++) //外循环是1到n-1，左边取出数组第0个元素作为已经排序数组，接着i从数组中第1元素个开始循环{int k=arr[i];//取出arr[i]保存到kint j=i-1;//arr[i]前面的那个元素while(j>=0 && arr[j]>k) {arr[j+1]=arr[j];//左边的元素向右覆盖后面的元素j--;//一直向左比较}arr[j+1]=k;//找到位置插入}

选择排序

for(int i = 0; i < arr.length; i++) //外循环是0到n-1，每次挑选出最小的元素，一共需要挑选n-1次{int index=i;//保存待排序元素中最小的下标for(int j=i+1;j<arr.length;j++) {if(arr[j]<=arr[index]) {//找到待排序中最小的index=j;}}//arr[index]和待排序中的第一个arr[i]交换int temp=arr[i];arr[i]=arr[index];arr[index]=temp;}

计数排序
int[] arr = {0,2，5,3，7,9，3,3，3,7}

 		// 找到待排序数组中的最大值int max = Arrays.stream(arr).max().getAsInt();// 创建计数数组，并初始化为 0int[] countArray = new int[max + 1];for (int i = 0; i < countArray.length; i++) {countArray[i] = 0;}// 统计数组中每个元素的出现次数for (int i = 0; i < arr.length; i++) {countArray[array[i]]++;}// 计算每个元素在排序后的序列中的位置for (int i = 1; i < countArray.length; i++) {countArray[i] += countArray[i - 1];}// 创建一个临时数组存储排序结果int[] tempArray = new int[arr.length];for (int i = array.length - 1; i >= 0; i--) {tempArray[countArray[arr[i]] - 1] = arr[i];countArray[arr[i]]--;}// 将临时数组的内容复制回原始数组for (int i = 0; i < arr.length; i++) {arr[i] = tempArray[i];}

归并排序
使用递归方式，将数组对半分，再对半分（如：8—4—2—1），直到为一个不能再分，再排序合并（如：1–2–4–8）

package gg;public class Solution {public static void main(String args[]) {int[] arr = {1,5,3,4,7,8,9,6,2,0};System.out.print("排序前的数组为：");for(int i = 0; i < arr.length; i++){System.out.print(arr[i] + " ");}merge_sort(arr);System.out.println();System.out.print("排序后的数组为：");for(int i = 0; i < arr.length; i++){System.out.print(arr[i] + " ");}}static void merge_sort_recursive(int[] arr, int[] result, int start, int end) {// 1、分解到最小需要解决的地步，无法再分解了if (start >= end){// 需要开始解决问题return;}// 2、解决// 计算数组 arr 的中间位置    int mid = (start + end ) / 2;// start1 为左区间的开始位置int start1 = start;// end1 为左区间的结束位置int end1 = mid;// start2 为右区间的开始位置int start2 = mid + 1;// end2 为右区间的结束位置int end2 = end;// 调用 merge_sort_recursive 函数，将 arr 数组中的 start1 到 end1 这一区间的数字排序后，并存放到 result 中merge_sort_recursive(arr, result, start1, end1);// 调用 merge_sort_recursive 函数，将 arr 数组中的 start2 到 end2 这一区间的数字排序后，并存放到 result 中merge_sort_recursive(arr, result, start2, end2);// 3、合并// 将左右区间中较小的数字存放到 result 中，从 k 开始int k = start;while (start1 <= end1 && start2 <= end2){// 如果 arr[start1] < arr[start2])if(arr[start1] < arr[start2]){// result[k] 存放的是 arr[start1]result[k] = arr[start1] ;start1++;k++;}else{// 否则，result[k] 存放的是 arr[start2]result[k] = arr[start2] ;start2++;k++;}}// 如果左区间中还有元素，那么把它都添加到 result 中while (start1 <= end1){result[k] = arr[start1];k++;start1++;}// 如果右区间中还有元素，那么把它都添加到 result 中while (start2 <= end2){result[k] = arr[start2];k++;start2++;}// 最后，把结果赋值到 arr 中for (k = start; k <= end; k++)arr[k] = result[k];}public static void merge_sort(int[] arr) {int len = arr.length;int[] result = new int[len];merge_sort_recursive(arr, result, 0, len - 1);}
}

快速排序

package gg;import java.util.Arrays;public class Solution {public static void main(String args[]) {int[] nums = {1,5,1,8,2,2,4,2,2,3};// 打印排序前的数组System.out.println(Arrays.toString(nums));// 执行快速排序操作quickSort(nums,0,nums.length - 1);// 打印排序后的数组System.out.println(Arrays.toString(nums));}// 函数传入待排序数组 nums// 排序区间的左端点 left// 排序区间的右端点 rightprivate static void quickSort(int[] nums,int left, int right){// 如果 left 大于等于 right，说明该区间只有 1 个或者没有元素if( left >=right ){// 无需再递归划分后再排序，直接返回return;}// 调用函数 partition，将 left 和 right 之间的元素划分为左右两部分int mid = partition(nums,left,right);// 划分之后，再对 mid 左侧的元素进行快速排序quickSort(nums,left,mid - 1);// 划分之后，再对 mid 右侧的元素进行快速排序quickSort(nums,mid + 1,right);}private static int partition(int[] nums, int left ,int right){// 经典快速排序的写法// 设置当前区间的第一个元素为基准元素int pivot = nums[left];// left 向右移动，right 向左移动，直到 left 和 right 指向同一元素为止while( left < right ){// 只有当遇到小于 pivot 的元素时，right 才停止移动// 此时，right 指向了一个小于 pivot 的元素，这个元素不在它该在的位置上while( left < right && nums[right] >= pivot ){// 如果 right 指向的元素是大于 pivot 的，那么// right 不断的向左移动right--;}// 将此时的 nums[left] 赋值为 nums[right]// 执行完这个操作，比 pivot 小的这个元素被移动到了左侧nums[left] = nums[right];// 只有当遇到大于 pivot left 才停止移动// 此时，left 指向了一个大于 pivot 的元素，这个元素不在它该在的位置上while( left < right && nums[left] <= pivot){// 如果 left 指向的元素是小于 pivot 的，那么// left 不断的向右移动left++;}// 将此时的 nums[right] 赋值为 nums[left]// 执行完这个操作，比 pivot 大的这个元素被移动到了右侧nums[right] = nums[left];}// 此时，left 和 right 相遇，那么需要将此时的元素设置为 pivot// 这个时候，pivot 的左侧元素都小于它，右侧元素都大于它nums[left] = pivot;// 返回 leftreturn left;}
}

堆排序

package gg;import java.util.Arrays;public class Solution {public static void main(String args[]) {int[] arr = {1,5,1,8,7,6,4,2,2,3};// 打印排序前的数组System.out.println(Arrays.toString(arr));// 执行堆排序操作heapSort(arr);		// 打印排序后的数组System.out.println(Arrays.toString(arr));}public static void heapSort(int[] arr){// 1、将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆for(int i = arr.length / 2 - 1 ; i >= 0 ; i-- ){//从第一个非叶子节点从下至上，从后向前调整结构adjustHeap( arr , i , arr.length );}// 2、将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素”沉”到数组末端，此时数组末端存储了当前区间最大的元素for(int j = arr.length - 1 ; j > 0 ; j-- ){// 3、每次将堆顶元素与末尾元素进行交换，使末尾元素最大swap(arr,0,j);// 4、重新对堆进行调整adjustHeap(arr,0,j);// 执行完 4 之后，剩下未排序的那些元素依旧维护着一个最大堆，继续下一轮循环}}// 调整大顶堆public static void adjustHeap(int []arr,int parent,int length){// 1、取出当前元素，需要把它挪到正确的位置上，比如此时是 A 元素//       A//     /   \//    B     Cint temp = arr[parent]; // 2、从 parent 节点的左子节点开始// 也就是 2 * parent + 1 处开始int child = 2 * parent + 1 ;while(child < length){//       A//     /   \//    B     C// 获取 A 、B 、C 三者的最大值，把它放到 A 位置// 于是，第一步先去对比 B 和 C，查看它们的较大值是哪一个// 3、如果左子节点小于右子节点，child 指向右子节点if( child + 1 < length && arr[child] < arr[ child + 1 ] ){child++;}// 如果父节点的值已经大于孩子节点的值，说明在正确位置上// 直接结束if (temp >= arr[child]){break;}// B 、 C 都是 A 的子节点，如果 B 、 C 的较大值大于 A// 将最大值赋值给 Aarr[parent] = arr[child];// 此时，parent 这个节点已经存放了正确的元素//       B//     /   \//    B     C// 接下来，需要观察一下，parent 原先的节点值 A 应该放到哪个位置// 所以，顺着 parent 这个节点来到它的子节点，就是 B 这个节点的位置，也是 child 这个节点的位置parent = child;// 那么，子节点也发生了变化，从它的左子节点开始child = 2 * parent + 1;}// 将 temp 值放到最终的位置arr[parent] = temp;}// 交换元素public static void swap(int []arr,int a ,int b){int temp = arr[a];arr[a] = arr[b];arr[b] = temp;}
}

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