Java排序算法详解与实现

Java 排序算法详解 Java 排序算法是计算机科学中的一种基础算法，用于对数据进行排序。排序算法的选择取决于具体情况，包括数据规模、初始状态、时间复杂度等因素。下面将对 Java 中的排序算法进行详细的介绍和总结。 **排序算法的分类** 根据不同的分类标准，排序算法可以分为以下几类： 1. 插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序） 2. 交换排序（冒泡排序、快速排序） 3. 选择排序（直接选择排序、堆排序） 4. 归并排序 5. 基数排序 **关于排序方法的选择** 在选择排序算法时，需要考虑以下几个因素： 1. 数据规模：当 n 较小（如 n ≤ 50）时，可以采用直接插入或直接选择排序。 2. 初始状态：如果文件初始状态基本有序（指正序），则应选用直接插入、冒泡或随机的快速排序为宜。 3. 时间复杂度：当 n 较大时，应采用时间复杂度为 O(nlgn) 的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。 **几种排序算法的具体介绍** 1. **直接选择排序法** 直接选择排序法是一种简单的排序算法，每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。 排序过程： * 初始关键字：[4938659776132749] * 第一趟排序后：[13 38659776492749] * 第二趟排序后：[1327 659776493849] * 第三趟排序后：[132738 9776496549] * 第四趟排序后：[13273849 49976576] * 第五趟排序后：[1327384949 979776] * 第六趟排序后：[132738494976 7697] * 第七趟排序后：[13273849497676 97] * 最后排序结果：[1327384949767697] 选择排序法的第一层循环从起始元素开始选到倒数第二个元素，主要是在每次进入的第二层循环之前，将外层循环的下标赋值给临时变量，接下来的第二层循环中，如果发现有比这个最小位置处的元素更小的元素，则将那个更小的元素的下标赋给临时变量，最后，在二层循环退出后，如果临时变量改变，则说明，有比当前外层循环位置更小的元素，需要将这两个元素交换。 性能：比较次数 O(n^2)，n^2/2 交换次数 O(n)，n 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需 CPU 时间比比较所需的 CPU 时间多，所以选择排序比冒泡排序快。但是 N 比较大时，比较所需的 CPU 时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。 2. **插入排序方法** 插入排序方法是将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中，从而得到一个新的记录数增 1 的有序表。 性能：比较次数 O(n^2)，n^2/4； 本资源还附有一个具有 307 行代码的较长程序源码来说明各算法，有助于您 Java 面试时的机试题参考。