选择排序、插入排序、希尔排序与归并排序-蒲公英云

选择排序、插入排序、希尔排序与归并排序

（1）选择排序

public class Sortexample {
    public void exch(int[] a,int i,int j){
        int temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }
    public void selection(int[] a){
        int len = a.length;
        for(int i = 0;i < len;i++){
            int minindex = i;
            for(int j = i + 1;j < len;j++){
                if(a[minindex] > a[j])
                    minindex = j;
            }
            if(minindex != i){
                exch(a,i,minindex);
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Sortexample example = new Sortexample();
        int[] a = new int[]{
   1,3,4,2,5,8,7,6};
        example.selection(a);
        for(int i = 0;i < a.length; i++)
            System.out.println(a[i]);
    }
}

运行轨迹：
这里写图片描述

（2）插入排序

public class Sortexample {
    public void exch(int[] a,int i,int j){
        int temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }
    public void insertsort(int[] a){
        int len = a.length;
        for(int i = 1; i < len; i++){
            for(int j = i;j > 0;j--){
                if(a[j] < a[j-1]){
                    exch(a,j-1,j);
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Sortexample example = new Sortexample();
        int[] a = new int[]{
   1,3,4,2,5,8,7,6};
        example.insertsort(a);
        for(int i = 0;i < a.length; i++)
            System.out.println(a[i]);
    }
}

运行轨迹如图：
这里写图片描述
插入排序对于部分有序的数组十分高效，也很适合小规模的数组

选择排序与插入排序对比：

这里写图片描述
（3）希尔排序

public class Sortexample {
    public void exch(int[] a,int i,int j){
        int temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }
    public void shellsort(int[] a){
        int  len = a.length;
        int h = 1;
        while(h < len) h = 3*h+1;
        while(h >= 1){
            for(int i = h;i < len ;i++){
                for(int j = i;j >= h;j-=h){
                    if(a[j]<a[j-h]){
                        exch(a,j-h,j);
                    }
                }
            }
            h=h/3;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Sortexample example = new Sortexample();
        int[] a = new int[]{
   1,3,4,2,5,8,7,6};
        example.shellsort(a);
        for(int i = 0;i < a.length; i++)
            System.out.println(a[i]);
    }
}

运行轨迹：
这里写图片描述
（4）归并排序

自顶向下的归并

public class Sortexample {
    private static int[] aux;//用于归并时存储
    //将两个有序数组进行归并
    public void mergesort(int[] a){
        aux = new int[a.length];
        sort(a,0,a.length-1);
    }
    public void merge(int[]a,int lo,int mid,int hi){
        int i = lo;
        int j = mid + 1;
        for(int k = lo;k <= hi;k++)//注意k与hi可以取等
            aux[k] = a[k];
        for(int k = lo;k <= hi;k++){
            if(i > mid)
                a[k] = aux[j++];
            else if(j > hi)
                a[k] =aux[i++];
            else if(aux[j] < aux[i])
                a[k] = aux[j++];
            else 
                a[k] = aux[i++];
        }
    }
    public void sort(int[] a,int lo,int hi){
        if(hi<=lo) return;
        int mid = (lo + hi)/2;
        sort(a,lo,mid);
        sort(a,mid+1,hi);
        merge(a,lo,mid,hi);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Sortexample example = new Sortexample();
        int[] a = new int[]{
   1,3,4,2,5,8,7,6};
        example.mergesort(a);       
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

这里写图片描述

自底向上的归并排序：

public class MergeBU{
    private static int[] aux;//归并所需的辅助数组
    public static void sort(int[] a){
        int N = a.length;
        aux = new int[N];
        for (int sz=1;sz<N;sz=sz+sz){
            for(int lo=0;lo<N-sz;lo+=sz+sz){
                merge(a,lo,lo+sz-1,Math.min(lo+sz+sz-1,N-1));//merge方法与自顶向下一致，都是合并两个有序数组
            }
        }
    }
}