java四种常用排序算法

一、冒泡排序

冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有需要交换，也就是说该数列已经排序完成。
算法描述：
1、比较相邻的元素，如果第一个比第二个大，就交换他们两个
2、对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
3、针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4、持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。
5、代码实现。

public static void BubbleSort(int[] numbers){
        //外层循环控制比较次数
        for (int i=0;i<numbers.length-1;i++){
            //内层循环控制到达位置
            for (int j=0;j<numbers.length-1-i;j++){
                //比较前面的元素比后面元素大交换，同理也可以比较小
                if (numbers[j]>numbers[j+1]){
                    int temp=numbers[j];
                    numbers[j]=numbers[j+1];
                    numbers[j+1]=temp;
                }
            }
        }
    }
    
    //调用
    int[] n={60,38,5,14,7,23,89,77,88,4,35,45,67,99,87};
    System.out.println(Arrays.toString(n));
    BubbleSort(n);
    System.out.println(Arrays.toString(n));
        
    //结果
    System.out: [60, 38, 5, 14, 7, 23, 89, 77, 88, 4, 35, 45, 67, 99, 87]
    System.out: [4, 5, 7, 14, 23, 35, 38, 45, 60, 67, 77, 87, 88, 89, 99]Copy

二、选择排序

1、将第一个值看成最小值。
2、然后和后续的比较找出最小值和下标。
3、交换本次遍历的起始值和最小值。
4、说明：每次遍历的时候，将前面找出的最小值，看成一个有序的列表，后面的看成无序的列表，然后每次遍历无序列表找出最小值。
5、代码实现。

public static void main(String[] args) {
 
        int arr[] = {6, 5, 3, 2, 4};
 
        //选择
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //默认第一个是最小的。
            int min = arr[i];
            //记录最小的下标
            int index = i;
            //通过与后面的数据进行比较得出，最小值和下标
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (min > arr[j]) {
                    min = arr[j];
                    index = j;
                }
            }
            //然后将最小值与本次循环的，开始值交换
            int temp = arr[i];
            arr[i] = min;
            arr[index] = temp;
            //说明：将i前面的数据看成一个排好的队列，i后面的看成一个无序队列。每次只需要找无需的最小值，做替换
        }
    }Copy

三、插入排序

1、默认从第二个数据开始比较。
2、如果第二个数据比第一个小，则交换。然后在用第三个数据比较，如果比前面小，则插入（狡猾）。否则，退出循环。
3、说明：默认将第一数据看成有序列表，后面无序的列表循环每一个数据，如果比前面的数据小则插入（交换）。否则退出。
4、代码实现。

public static void main(String[] args) {
 
        int arr[] = {7, 5, 3, 2, 4};
 
        //插入排序
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            //外层循环，从第二个开始比较
            for (int j = i; j > 0; j--) {
                //内存循环，与前面排好序的数据比较，如果后面的数据小于前面的则交换
                if (arr[j] < arr[j - 1]) {
                    int temp = arr[j - 1];
                    arr[j - 1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                } else {
                    //如果不小于，说明插入完毕，退出内层循环
                    break;
                }
            }
        }
    }Copy

四、希尔排序（插入排序变种版）

1、基本上和插入排序一样的道理。
2、不一样的地方在于，每次循环的步长，通过减半的方式来实现。
3、说明：基本原理和插入排序类似，不一样的地方在于。通过间隔多个数据来进行插入排序。
4、代码实现。

public static void main(String[] args) {
 
        int arr[] = {7, 5, 3, 2, 4};
 
        //希尔排序（插入排序变种版）
        for (int i = arr.length / 2; i > 0; i /= 2) {
            //i层循环控制步长
            for (int j = i; j < arr.length; j++) {
                //j控制无序端的起始位置
                for (int k = j; k > 0  && k - i >= 0; k -= i) {
                    if (arr[k] < arr[k - i]) {
                        int temp = arr[k - i];
                        arr[k - i] = arr[k];
                        arr[k] = temp;
                    } else {
                        break;
                    }
                }
            }
            //j,k为插入排序，不过步长为i
        }
    }Copy