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用Java编程实现各种排序算法
2023-06-10 17:47:21 深夜i     --     --
排序算法 Java代码 比较器

在实际开发中,我们经常需要对一些数据进行排序,例如给一个数组按照数字大小进行排序,或者对一个对象数组按照某种属性进行排序。Java提供了一些常见的排序算法,我们可以根据不同的情况选择不同的算法来实现排序。

以下是几种常见的排序算法的Java实现代码:

1. 冒泡排序

冒泡排序算法是一种简单的排序算法,每次比较相邻两个元素的大小,如果前一个元素比后一个元素大,则交换它们的位置,直到没有任何一对元素需要交换为止。


public static void bubbleSort(int[] arr) {

  for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {

    for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {

      if (arr[j] > arr[j + 1]) {

        int temp = arr[j];

        arr[j] = arr[j + 1];

        arr[j + 1] = temp;

      }

    }

  }

}

2. 快速排序

快速排序算法是一种比较高效的排序算法,它通过将数据分成两个部分来排序,左边的元素比右边的元素小,每次选取一个元素作为基准点,将小于它的元素放到它的左边,大于它的元素放到它的右边,然后递归地对左右两个部分进行排序。


public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {

  if (left < right) {

    int i = left, j = right, x = arr[left];

    while (i < j) {

      while (i < j && arr[j] >= x)

        j--;

      

      if (i < j) {

        arr[i++] = arr[j];

      }

      while (i < j && arr[i] < x) {

        i++;

      }

      if (i < j) {

        arr[j--] = arr[i];

      }

    }

    arr[i] = x;

    quickSort(arr, left, i - 1);

    quickSort(arr, i + 1, right);

  }

}

3. 归并排序

归并排序算法是一种稳定的排序算法,它利用分治思想将原始数据分成若干个子序列,每个子序列是已排序的,然后将这些子序列合并起来成为一个大的有序序列,这个过程称为“归并”。


public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {

  if (left < right) {

    int mid = (left + right) / 2;

    mergeSort(arr, left, mid);

    mergeSort(arr, mid + 1, right);

    merge(arr, left, mid, right);

  }

}

private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right) {

  int[] temp = new int[right - left + 1];

  int i = left, j = mid + 1, k = 0;

  while (i <= mid && j <= right) {

    if (arr[i] < arr[j]) {

      temp[k++] = arr[i++];

    } else {

      temp[k++] = arr[j++];

    }

  }

  while (i <= mid) {

    temp[k++] = arr[i++];

  }

  while (j <= right) {

    temp[k++] = arr[j++];

  }

  for (int l = 0; l < temp.length; l++) {

    arr[left + l] = temp[l];

  }

}

以上都是基本的排序算法,对于一些特殊的排序需求,我们还可以使用比较器来自定义排序规则。比如,我们有一个学生类,需要按照学生成绩进行排序,可以使用下面的代码:


public class Student implements Comparable {

  private String name;

  private int score;

  public String getName() {

    return name;

  }

  public void setName(String name) {

    this.name = name;

  }

  public int getScore() {

    return score;

  }

  public void setScore(int score) {

    this.score = score;

  }

  @Override

  public int compareTo(Student o) {

    if (this.score > o.getScore()) {

      return 1;

    } else if (this.score < o.getScore()) {

      return -1;

    } else {

      return 0;

    }

  }

}

在这个学生类中,实现了Comparable接口的compareTo方法,可以指定根据学生成绩进行排序。然后,可以使用Arrays.sort方法对学生数组进行排序:


Student[] students = new Student[3];

students[0] = new Student("Tom", 80);

students[1] = new Student("Jerry", 90);

students[2] = new Student("Lucy", 70);

Arrays.sort(students);

for (Student s : students) {

  System.out.println(s.getName() + ": " + s.getScore());

}

通过上面的代码可以实现对学生数组的排序,并且可以根据自定义的规则进行排序。

综上所述,Java提供了多种排序算法和比较器,可以根据不同的排序需求进行选择。当然,在实际使用中也需要考虑到算法的效率和存储空间的占用等问题。

  
  

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