主要的七种排序（快排、希尔排序、堆排序、归并排序、选择排序、插入排序、冒泡排序）

一、冒泡排序

冒泡排序是最简单的排序，不需要额外空间，时间复杂度为O(N^2)；代码如下

import java.util.Arrays;public class BubbleSort {public static void sort(int[] arr) {for(int i=0;i<arr.length;i++) {for(int j=arr.length-1;j>i;j--) {if(arr[j]<arr[j-1]) {swap(arr,j,j-1);}}}}public static void swap(int[] arr,int i,int j) {int temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}public static void main(String[] args) {int[] arr= {1,5,3,2,5,1,7};sort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));// TODO Auto-generated method stub}}

二、选择排序

选择排序和冒泡排序比较相似，就是找到最小的或最大的与对应位置交换，时间复杂度也是O(N^2)，代码如下

import java.util.Arrays;public class SelectedSort {public static void sort(int[] arr) {for(int i=0;i<arr.length-1;i++) {for(int j=i+1;j<arr.length;j++) {if(arr[i]>arr[j]) {swap(arr,i,j);}}}}public static void swap(int[] arr,int i,int j) {int temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}public static void main(String[] args) {int[] arr= {9,1,3,5,2,3,5,8,4};sort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));// TODO Auto-generated method stub}}

三、插入排序

插入排序相当于默认前面的都已经排好序，将待排的数插入进去，但要注意，得数组从后往前比较，然后进行交换，交换到合适的位置（前一个比它小，后一个比它大），则该数就插入成功了，时间复杂度也是O(N^2)，代码如下

import java.util.Arrays;public class InsertSort {public static void sort(int[] arr) {for(int i=0;i<arr.length-1;i++) {for(int j=i+1;j>0;j--) {if(arr[j]<arr[j-1])swap(arr,j,j-1);}}}public static void swap(int[] arr,int i,int j) {int temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}public static void main(String[] args) {int[] arr= {6,5,1,6,8,2,7,9,5};sort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));// TODO Auto-generated method stub}}

四、归并排序

归并排序相当于结合了插入排序和分治法（merge），时间复杂度为O(NlogN)，主要注意的是，merge需要额外的空间，代码如下

import java.util.Arrays;public class MergeSort {public static void sort(int[] arr,int s,int e) {if(s==e)return;sort(arr,s,(s+e)/2);sort(arr,(s+e)/2+1,e);merge(arr,s,(s+e)/2,e);}public static void merge(int[] arr,int l_s,int l_e,int r_e) {int[] temp=new int[r_e-l_s+1];//记得归并排序需要额外空间int i=l_s;int j=l_e+1;int k=0;while(i<=l_e&&j<=r_e) {if(arr[i]<=arr[j]) {temp[k]=arr[i];i++;}else {temp[k]=arr[j];j++;}k++;}while(i<=l_e) {temp[k]=arr[i];k++;i++;}while(j<=r_e) {temp[k]=arr[j];k++;j++;}k=0;while(k<temp.length) {arr[l_s]=temp[k];k++;l_s++;}}public static void main(String[] args) {int[] arr= {4,1,2,4,2,7,4,2,8,3,4,2,2,9,0};sort(arr,0,arr.length-1);System.out.println(Arrays.toString(arr));// TODO Auto-generated method stub}}

五、希尔排序

分组进行插入排序，代码如下

import java.util.Arrays;public class ShellSort {public static void sort(int[] arr) {int m=arr.length/3+1;while(m>0) {//对每个数组进行插入排序,从每个数组的第二个开始插入前面已经排好的数据中,i为要插入的数据for(int i=m;i<arr.length;i++) {//以下就是插入排序了for(int j=i;j>=m;j-=m) {if(arr[j]<arr[j-m])swap(arr,j,j-m);}}m--;}}public static void swap(int[] arr,int i,int j) {int temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}public static void main(String[] args) {int[] arr= {7,1,6,3,5,6,7,9,3,5,3,6,2,4,2,6,7,8,0,10};sort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));// TODO Auto-generated method stub}}

六、快速排序

主要在于partition这个函数，即划分这个函数，不需要额外空间，代码如下

import java.util.Arrays;public class QuickSort {public static int partition(int[] arr,int start,int end) {int p=end;int i=start-1,j=end;while(true) {while(arr[++i]<arr[p]);while(j>0&&arr[--j]>arr[p]);if(i>=j)break;elseswap(arr,i,j);}swap(arr,p,i);return i;}public static void swap(int[] arr,int i,int j) {int temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}public static void quickSort(int[] arr,int start,int end) {if(start>=end)return;int index=partition(arr,start,end);quickSort(arr,index+1,end);quickSort(arr,start,index-1);}public static void main(String[] args) {int[] arr= {5,7,3,2,1};System.out.println(Arrays.toString(arr));quickSort(arr,0,4);System.out.println(Arrays.toString(arr));int i=4;while(--i<1);System.out.println(i);// TODO Auto-generated method stub}}

七、堆排序

主要在建堆，代码如下

import java.util.Arrays;
//堆排序，主要在建队
public class HeapSort {public static int leftChild(int i) {return i*2+1;}public static void Precdown(int[] arr,int i,int N) {int child=leftChild(i);if(child<N-1&&arr[child]<arr[child+1])child++;if(child<N&&arr[i]<arr[child]) {swap(arr,i,child);Precdown(arr,child,N);//一定注意需要递归，主要是在（1）处一定要递归}}public static void sort(int[] arr) {int m=arr.length/2;for(int i=m;i>=0;i--)Precdown(arr,i,arr.length);for(int i=arr.length-1;i>=0;i--) {swap(arr,0,i);Precdown(arr,0,i);//（1）处}}public static void swap(int[] arr,int i,int j) {int temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}public static void main(String[] args) {int[] arr= {4,2,5,1,3,6,6,2,6,9,4,8,1};sort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));// TODO Auto-generated method stub}}

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