基本数据结构之Sort

标签：

问题描述： 

BubbleSort

InsertionSort

ShellSort

MergeSort

HeapSort

QuickSort

问题分析：

时间复杂度? 

空间复杂度?

代码实现：

public class BubbleSort {
    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void bubblesort(AnyType[] a){
        boolean done = false;
        int size = a.length;
        while(!done){
            done = true;
            for(int i = 0; i < size - 1; i++){
                if(a[i].compareTo(a[i+1]) > 0){
                    done = false;
                    AnyType tmp = a[i+1];
                    a[i+1] = a[i];
                    a[i] = tmp;
                }
            }
            size--;
        }
    }
}

class InsertionSort {
    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void insertionSort(AnyType[] a) {
        for (int p = 1; p < a.length; p++) {
            AnyType tmp = a[p];
            //需找合适的插入位置
            int j;
            for (j = p; j > 0 && tmp.compareTo(a[j-1]) < 0; j--)
                a[j] = a[j - 1];
            a[j] = tmp;
        }
    }
}

public class ShellSort {
    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void shellsort(AnyType[] a) {
        for(int gap = a.length/2; gap > 0; gap /= 2)
            for(int i = gap; i < a.length; i++){
                AnyType tmp = a[i];
                int j = i;
                for(; j >= gap && tmp.compareTo(a[j-gap]) < 0; j -= gap)
                    a[j] = a[j - gap];
                a[j] = tmp;
            }
    }
}

public class MergeSort {
    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void mergesort(AnyType[] a){
        AnyType[] tmp = (AnyType[])new Comparable[a.length];
        mergesort(a, tmp, 0, a.length - 1);
    }

    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void mergesort(AnyType[] a, AnyType[] tmp, int left, int right){
        if(left < right){
            int center  = (left+right)/2;
            mergesort(a, tmp, left, center);
            mergesort(a, tmp, center + 1,right);
            merge(a, tmp, left, center + 1, right);
        }
    }

    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void merge(AnyType[] a, AnyType[] tmp, int leftPos, int rightPos, int rightEnd){
        int leftEnd = rightPos - 1;
        int tmpPos = leftPos;
        int numElements = rightEnd - leftPos + 1;

        while(leftPos <= leftEnd && rightPos <= rightEnd){
            if(a[leftPos].compareTo(a[rightPos]) < 0)
                tmp[tmpPos++] = a[leftPos++];
            else
                tmp[tmpPos++] = a[rightPos++];
        }

        while(leftPos <= leftEnd)
            tmp[tmpPos++] = a[leftPos++];
        while(rightPos <= rightEnd)
            tmp[tmpPos++] = a[rightPos++];

        for(int i = 0; i < numElements; i++, rightEnd--)
            a[rightEnd] = tmp[rightEnd];
    }
}

public class HeapSort {
    static int leftChild(int i){
        return 2*i + 1;
    }

    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void heapsort(AnyType[] a){
        for(int i = a.length/2; i >= 0; i--)
            percDown(a, i, a.length);
        for(int j = a.length - 1; j > 0; j--){
            AnyType tmp = a[0];
            a[0] = a[j];
            a[j] = tmp;
            percDown(a, 0, j);
        }
    }

    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void percDown(AnyType[] a, int i, int n){
        int child;
        AnyType tmp;
        for(tmp = a[i]; leftChild(i) < n; i = child){
            child = leftChild(i);
            if(child != n -1 && a[child].compareTo(a[child + 1]) < 0)
                child++;
            if(tmp.compareTo(a[child]) < 0)
                a[i] = a[child];
            else
                break;
        }
        a[i] = tmp;
    }
}

public class QuickSort {
    public static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void quicksort(AnyType[] a){
        quicksort(a, 0, a.length - 1);
    }

    private static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    AnyType median3(AnyType[]a , int left, int right){
        int center = (left + right)/2;
        if(a[center].compareTo(a[left]) < 0){
            AnyType tmp = a[center];
            a[left] = a[center];
            a[center] = tmp;
        }

        if(a[right].compareTo(a[left]) < 0){
            AnyType tmp = a[right];
            a[right] = a[left];
            a[left] = tmp;
        }

        if(a[right].compareTo(a[center]) < 0){
            AnyType tmp = a[right];
            a[right] = a[center];
            a[center] = tmp;
        }

        AnyType temp = a[center];
        a[center] = a[right - 1];
        a[right - 1] = temp;

        return a[right - 1];
    }

    static <AnyType extends Comparable<? super AnyType>>
    void quicksort(AnyType[] a, int left, int right){
        if(left + 10 < right){
            AnyType pivot = median3(a, left, right);

            int i = left, j = right - 1;
            for(;;){
                while(a[++i].compareTo(pivot) < 0 ){}
                while(pivot.compareTo(a[--j]) < 0){}
                if(i < j){
                    AnyType tmp = a[i];
                    a[i] = a[j];
                    a[j] = tmp;
                } else
                    break;
            }

            AnyType tmp = a[i];
            a[i] = a[right - 1];
            a[right - 1] = tmp;

            quicksort(a, left, i - 1);
            quicksort(a, i + 1, right);
        }
        else
            insertionSort(a);
    }
}

public class SortTest {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] v = {9,3,4,5,1,6,8,2,12,14,22,18,3,11};
        InsertionSort.insertionSort(v);
        //BubbleSort.bubblesort(v);
        //ShellSort.shellsort(v);
        //HeapSort.heapsort(v);
        //MergeSort.mergesort(v);
        //QuickSort.quicksort(v);
        for (int i = 0; i < v.length; i++) {
            Integer integer = v[i];
            System.out.print(integer + " ");
        }

    }
}

基本数据结构之Sort

标签：

原文地址：http://my.oschina.net/jimmyhan/blog/521870