解法1:快速排序
快速排序基本思路是:选取一个基准值,将小于基准值的放在左侧,大于基准值的放到右侧。然后在将左右两侧的按照同样方法排序。
public int[] MySort (int[] arr) {
// write code here
quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
return arr;
}
public static void quickSort(int[] numbers, int start, int end) {
if (start < end) {
int pivot = numbers[start]; // 选定的基准值(第一个数值作为基准值)
int i = start, j = end;
while (i <= j) {
// 当小于基准值时继续走
while ((numbers[i] < pivot) && (i < end)) {i++;}
// 大于基准值时继续走
while ((numbers[j] > pivot) && (j > start)) {j--;}
// 交换元素
if (i <= j) {
int temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[j];
numbers[j] = temp;
i++;
j--;
}
}
// 继续快排左侧的数组
if (start < j)
quickSort(numbers, start, j);
// 继续快排右侧的数组
if (end > i)
quickSort(numbers, i, end);
}
} 时间复杂度:最好O(nlogn),平均O(nlogn),最坏o(n^2)
空间复杂度:o(nlogn)
不稳定排序
解法2:归并排序
归并(Merge)排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。
public int[] MySort (int[] arr) {
// write code here
sort(arr, 0, arr.length - 1);
return arr;
}
/**
* 归并排序
* 简介:将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表 即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列
* 时间复杂度为O(nlogn)
* 稳定排序方式
*/
public static int[] sort(int[] nums, int low, int high) {
int mid = (low + high) / 2;
if (low < high) {
// 左边
sort(nums, low, mid);
// 右边
sort(nums, mid + 1, high);
// 左右归并
merge(nums, low, mid, high);
}
return nums;
}
/**
* 将数组中low到high位置的数进行排序
*/
public static void merge(int[] nums, int low, int mid, int high) {
int[] temp = new int[high - low + 1];
int i = low;// 左指针
int j = mid + 1;// 右指针
int k = 0;
// 把较小的数先移到新数组中
while (i <= mid && j <= high) {
if (nums[i] < nums[j]) {
temp[k++] = nums[i++];
} else {
temp[k++] = nums[j++];
}
}
// 把左边剩余的数移入数组
while (i <= mid) {
temp[k++] = nums[i++];
}
// 把右边边剩余的数移入数组
while (j <= high) {
temp[k++] = nums[j++];
}
// 把新数组中的数覆盖nums数组
for (int k2 = 0; k2 < temp.length; k2++) {
nums[k2 + low] = temp[k2];
}
} 时间复杂度:n(nlogn)
空间复杂度:O(1)
稳定排序
解法3:直接插入排序
将一个数插入到另一个位置,是其有序
public int[] MySort (int[] arr) {
// write code here
insertSort(arr);
return arr;
}
public void insertSort(int[] a){
int length=a.length;
int insertNum;//插入的数
for(int i=1;i<length;i++){
insertNum=a[i];//要插入的数
int j=i-1;//已经排序好的序列元素个数
while(j>=0&&a[j]>insertNum){//序列从后到前循环,将大于insertNum的数向后移动一格
a[j+1]=a[j];//元素移动一格
j--;
}
a[j+1]=insertNum;//将需要插入的数放在要插入的位置。
}
} 时间复杂度:平均O(n^2),最好O(n),最坏O(n^2)
空间复杂度:O(1)
稳定排序
解法4:希尔排序
希尔排序时插入排序的改良版,又称“缩小增量排序”
public int[] MySort (int[] arr) {
// write code here
sheelSort(arr);
return arr;
}
public void sheelSort(int[] a){
int d = a.length;
while (d!=0) {
d=d/2;
for (int x = 0; x < d; x++) {//分的组数
for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {//组中的元素,从第二个数开始
int j = i - d;//j为有序序列最后一位的位数
int temp = a[i];//要插入的元素
for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {//从后往前遍历。
a[j + d] = a[j];//向后移动d位
}
a[j + d] = temp;
}
}
}
} 时间复杂度: O(n^1.3)
空间复杂度: O(1)
不稳定
解法5:冒泡排序
public int[] MySort (int[] arr) {
// write code here
BubbleSort(arr);
return arr;
}
public void BubbleSort(int[] arr) {
boolean flag = false;
int temp;//定义一个临时变量
for(int i=0;i<arr.length-1;i++){//冒泡趟数,n-1趟
flag = false;
for(int j=0;j<arr.length-i-1;j++){
if(arr[j+1]<arr[j]){
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
flag = true; // 有交换
}
}
if(!flag){
break;//若果没有发生交换,则退出循环
}
}
} 时间复杂度:O(n^2)
空间复杂度:O(1)
稳定排序
解法6: 堆排序
通过大顶堆的方式。
public int[] MySort (int[] arr) {
// write code here
heapSort(arr);
return arr;
}
public void heapSort(int[] a){
int arrayLength=a.length;
//循环建堆
for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){
//建堆
buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
//交换堆顶和最后一个元素
swap(a,0,arrayLength-1-i);
}
}
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;
}
//对data数组从0到lastIndex建大顶堆
private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
// TODO Auto-generated method stub
//从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始
for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
//k保存正在判断的节点
int k=i;
//如果当前k节点的子节点存在
while(k*2+1<=lastIndex){
//k节点的左子节点的索引
int biggerIndex=2*k+1;
//如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在
if(biggerIndex<lastIndex){
//若果右子节点的值较大
if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
//biggerIndex总是记录较大子节点的索引
biggerIndex++;
}
}
//如果k节点的值小于其较大的子节点的值
if(data[k]<data[biggerIndex]){
//交换他们
swap(data,k,biggerIndex);
//将biggerIndex赋予k,开始while循环的下一次循环,重新保证k节点的值大于其左右子节点的值
k=biggerIndex;
}else{
break;
}
}
}
} 时间复杂度:O(nlogn)
空间复杂度:O(1)
不稳定排序
最后
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