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Java实现复杂排序算法，让你的程序更优秀

2023-06-18 02:00:01 深夜i -- --

在Java编程中，排序算法是一个常见而重要的问题。正确的排序算法可以提高程序运行效率，而复杂排序算法则是许多业务场景中必不可少的一部分。本文将为你介绍几种Java实现的复杂排序算法，并提供实际案例，帮助你让程序更优秀。

1. 基数排序

基数排序是一种非常适合处理数字序列的排序算法，特别是当数字序列具有相同位数时。它的核心思想是按照位数从高到低进行排序，最终得到有序的结果。

代码案例：


public static void radixSort(int[] arr) {
  if (arr == null || arr.length < 2)
    return;
  
  int max = Integer.MIN_VALUE;
  for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    max = Math.max(max, arr[i]);
  }
  int maxDigit = 0;
  while (max != 0) {
    max /= 10;
    maxDigit++;
  }
  int[][] buckets = new int[10][arr.length];
  int base = 1;
  for (int i = 0; i < maxDigit; i++) {
    int[] bucketIndex = new int[10];
    for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
      int bucketNo = (arr[j] / base) % 10;
      buckets[bucketNo][bucketIndex[bucketNo]] = arr[j];
      bucketIndex[bucketNo]++;
    }
    int k = 0;
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
      for (int l = 0; l < bucketIndex[j]; l++) {
        arr[k++] = buckets[j][l];
      }
    }
    base *= 10;
  }
}

2. 归并排序

归并排序是一种分治思想的排序算法，它将待排序序列分为两部分，然后分别对这两部分进行排序，最后将这两部分合并成一个有序序列。

代码案例：


public static void mergeSort(int[] arr) {
  if (arr == null || arr.length < 2)
    return;
  
  mergeSort(arr, 0, arr.length - 1);
}
private static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {
  if (left == right)
    return;
  
  int mid = left + ((right - left) >> 1);
  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[] help = new int[right - left + 1];
  int i = 0;
  int p1 = left;
  int p2 = mid + 1;
  while (p1 <= mid && p2 <= right) {
    help[i++] = arr[p1] < arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
  }
  while (p1 <= mid) {
    help[i++] = arr[p1++];
  }
  while (p2 <= right) {
    help[i++] = arr[p2++];
  }
  for (i = 0; i < help.length; i++) {
    arr[left + i] = help[i];
  }
}

3. 快速排序

快速排序是一种基于分治思想的排序算法，它将待排序序列分为两部分，一部分比基准值小，另一部分比基准值大，然后递归处理这两部分。

代码案例：


public static void quickSort(int[] arr) {
  if (arr == null || arr.length < 2)
    return;
  
  quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
}
private static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
  if (left >= right)
    return;
  
  int p = partition(arr, left, right);
  quickSort(arr, left, p - 1);
  quickSort(arr, p + 1, right);
}
private static int partition(int[] arr, int left, int right) {
  int pivot = arr[left];
  int i = left;
  int j = right;
  while (i < j) {
    while (i < j && arr[j] >= pivot)
      j--;
    
    arr[i] = arr[j];
    while (i < j && arr[i] <= pivot) {
      i++;
    }
    arr[j] = arr[i];
  }
  arr[i] = pivot;
  return i;
}

本文介绍的三种排序算法都可以实现Java优秀的程序，可以根据实际业务场景选择合适的算法。归并排序适用于一般排序，快速排序适用于大数据排序，而基数排序适用于大量数据排序和一些特殊排序场合。为实现Java程序优化，这三个关键词是：基数排序、归并排序、快速排序。

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