程序員必知的8大排序(二)-------簡單選擇排序,堆排序(java實現)

http://blog.csdn.net/pzhtpf/article/details/7559943

3.簡單選擇排序

1)基本思想:在要排序的一組數中,選出最小的一個數與第一個位置的數交換;

然後在剩下的數當中再找最小的與第二個位置的數交換,如此循環到倒數第二個數和最後一個數比較爲止。

2)實例:

3)用java實現

  1. publicclass selectSort {  
  2.   
  3.     public selectSort(){  
  4.   
  5.        int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};  
  6.   
  7.        int position=0;  
  8.   
  9.        for(int i=0;i<a.length;i++){  
  10.   
  11.              
  12.   
  13.            int j=i+1;  
  14.   
  15.            position=i;  
  16.   
  17.            int temp=a[i];  
  18.   
  19.            for(;j<a.length;j++){  
  20.   
  21.            if(a[j]<temp){  
  22.   
  23.               temp=a[j];  
  24.   
  25.               position=j;  
  26.   
  27.            }  
  28.   
  29.            }  
  30.   
  31.            a[position]=a[i];  
  32.   
  33.            a[i]=temp;  
  34.   
  35.        }  
  36.   
  37.        for(int i=0;i<a.length;i++)  
  38.   
  39.            System.out.println(a[i]);  
  40.   
  41.     }  
  42.   
  43. }  
publicclass selectSort {

    public selectSort(){

       int a[]={1,54,6,3,78,34,12,45};

       int position=0;

       for(int i=0;i<a.length;i++){

           

           int j=i+1;

           position=i;

           int temp=a[i];

           for(;j<a.length;j++){

           if(a[j]<temp){

              temp=a[j];

              position=j;

           }

           }

           a[position]=a[i];

           a[i]=temp;

       }

       for(int i=0;i<a.length;i++)

           System.out.println(a[i]);

    }

}


 

 

4,堆排序

(1)基本思想:堆排序是一種樹形選擇排序,是對直接選擇排序的有效改進。

堆的定義如下:具有n個元素的序列(h1,h2,...,hn),當且僅當滿足(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1)(i=1,2,...,n/2)時稱之爲堆。在這裏只討論滿足前者條件的堆。由堆的定義可以看出,堆頂元素(即第一個元素)必爲最大項(大頂堆)。完全二叉樹可以很直觀地表示堆的結構。堆頂爲根,其它爲左子樹、右子樹。初始時把要排序的數的序列看作是一棵順序存儲的二叉樹,調整它們的存儲序,使之成爲一個堆,這時堆的根節點的數最大。然後將根節點與堆的最後一個節點交換。然後對前面(n-1)個數重新調整使之成爲堆。依此類推,直到只有兩個節點的堆,並對它們作交換,最後得到有n個節點的有序序列。從算法描述來看,堆排序需要兩個過程,一是建立堆,二是堆頂與堆的最後一個元素交換位置。所以堆排序有兩個函數組成。一是建堆的滲透函數,二是反覆調用滲透函數實現排序的函數。

(2)實例:

初始序列:46,79,56,38,40,84

建堆:

交換,從堆中踢出最大數

剩餘結點再建堆,再交換踢出最大數

依次類推:最後堆中剩餘的最後兩個結點交換,踢出一個,排序完成。

(3)用java實現

  1. import java.util.Arrays;  
  2.   
  3.    
  4.   
  5. publicclass HeapSort {  
  6.   
  7.      inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};  
  8.   
  9.     public  HeapSort(){  
  10.   
  11.        heapSort(a);  
  12.   
  13.     }  
  14.   
  15.     public  void heapSort(int[] a){  
  16.   
  17.         System.out.println("開始排序");  
  18.   
  19.         int arrayLength=a.length;  
  20.   
  21.         //循環建堆  
  22.   
  23.         for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){  
  24.   
  25.             //建堆  
  26.   
  27.             buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);  
  28.   
  29.             //交換堆頂和最後一個元素  
  30.   
  31.             swap(a,0,arrayLength-1-i);  
  32.   
  33.             System.out.println(Arrays.toString(a));  
  34.   
  35.         }  
  36.   
  37.     }  
  38.   
  39.    
  40.   
  41.     private  void swap(int[] data, int i, int j) {  
  42.   
  43.         // TODO Auto-generated method stub  
  44.   
  45.         int tmp=data[i];  
  46.   
  47.         data[i]=data[j];  
  48.   
  49.         data[j]=tmp;  
  50.   
  51.     }  
  52.   
  53.     //對data數組從0到lastIndex建大頂堆  
  54.   
  55.     privatevoid buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {  
  56.   
  57.         // TODO Auto-generated method stub  
  58.   
  59.         //從lastIndex處節點(最後一個節點)的父節點開始  
  60.   
  61.         for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){  
  62.   
  63.             //k保存正在判斷的節點  
  64.   
  65.             int k=i;  
  66.   
  67.             //如果當前k節點的子節點存在  
  68.   
  69.             while(k*2+1<=lastIndex){  
  70.   
  71.                 //k節點的左子節點的索引  
  72.   
  73.                 int biggerIndex=2*k+1;  
  74.   
  75.                 //如果biggerIndex小於lastIndex,即biggerIndex+1代表的k節點的右子節點存在  
  76.   
  77.                 if(biggerIndex<lastIndex){  
  78.   
  79.                     //若果右子節點的值較大  
  80.   
  81.                     if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){  
  82.   
  83.                         //biggerIndex總是記錄較大子節點的索引  
  84.   
  85.                         biggerIndex++;  
  86.   
  87.                     }  
  88.   
  89.                 }  
  90.   
  91.                 //如果k節點的值小於其較大的子節點的值  
  92.   
  93.                 if(data[k]<data[biggerIndex]){  
  94.   
  95.                     //交換他們  
  96.   
  97.                     swap(data,k,biggerIndex);  
  98.   
  99.                     //將biggerIndex賦予k,開始while循環的下一次循環,重新保證k節點的值大於其左右子節點的值  
  100.   
  101.                     k=biggerIndex;  
  102.   
  103.                 }else{  
  104.   
  105.                     break;  
  106.   
  107.                 }  
  108.   
  109.             }  
  110.   
  111.         }  
  112.   
  113.     }  
  114.   
  115.    
  116.   
  117.    
  118.   
  119. }  
import java.util.Arrays;

 

publicclass HeapSort {

     inta[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};

    public  HeapSort(){

       heapSort(a);

    }

    public  void heapSort(int[] a){

        System.out.println("開始排序");

        int arrayLength=a.length;

        //循環建堆

        for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){

            //建堆

            buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);

            //交換堆頂和最後一個元素

            swap(a,0,arrayLength-1-i);

            System.out.println(Arrays.toString(a));

        }

    }

 

    private  void swap(int[] data, int i, int j) {

        // TODO Auto-generated method stub

        int tmp=data[i];

        data[i]=data[j];

        data[j]=tmp;

    }

    //對data數組從0到lastIndex建大頂堆

    privatevoid buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {

        // TODO Auto-generated method stub

        //從lastIndex處節點(最後一個節點)的父節點開始

        for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){

            //k保存正在判斷的節點

            int k=i;

            //如果當前k節點的子節點存在

            while(k*2+1<=lastIndex){

                //k節點的左子節點的索引

                int biggerIndex=2*k+1;

                //如果biggerIndex小於lastIndex,即biggerIndex+1代表的k節點的右子節點存在

                if(biggerIndex<lastIndex){

                    //若果右子節點的值較大

                    if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){

                        //biggerIndex總是記錄較大子節點的索引

                        biggerIndex++;

                    }

                }

                //如果k節點的值小於其較大的子節點的值

                if(data[k]<data[biggerIndex]){

                    //交換他們

                    swap(data,k,biggerIndex);

                    //將biggerIndex賦予k,開始while循環的下一次循環,重新保證k節點的值大於其左右子節點的值

                    k=biggerIndex;

                }else{

                    break;

                }

            }

        }

    }

 

 

}

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