排序算法小匯總

  • 2019 年 10 月 18 日
  • 筆記

排序算法的介紹

排序也稱排序算法 (Sort Algorithm),排序是將一 組數據,依指定的順序進行排列 的過程。

排序的分類

  • 內部排序:指將需要處理的所有數據都加載到內部存儲器中進行。
  • 外部排序法:數據量過大,無法全部加載到內存中,需要藉助外部存儲進行 排序。

冒號排序

冒泡排序(BubbleSorting)的基本思想是:通過對待排序序列從前向後(從下標較小的元素開始),依次比較相鄰元素的值,若發現逆序則交換,使值較大的元素逐漸從前移向後部,就象水底下的氣泡一樣逐漸 向上冒。

圖解:

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代碼示例:

public class BubbleSort {      public static void main(String[] args) {          int[] arr = {3, 2, 4, 1, 7, 5, 6};          bubbleSort(arr);      }        /**       * 時間複雜度O(n^2)       *       * @param arr       */      public static void bubbleSort(int[] arr) {          boolean flag = false;          for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {              for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {                  if (arr[j] > arr[j + 1]) {                      flag = true;                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];                      arr[j + 1] = arr[j] ^ arr[j + 1];                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];                  }              }              if (!flag) {                  break;              } else {                  // 重置flag, 進行下次判斷                  flag = false;              }  //            System.out.println("第" + (i + 1) + "次排序後的結果: ");  //            System.out.println(Arrays.toString(arr));          }      }  }

選擇排序

選擇排序(selectsorting)也是一種簡單的排序方法。
它的基本思想 是:第一次從arr[0]->arr[n-1]中選取最小值,與arr[0]交換,第二次從arr[1]->arr[n1]中選取最小值,與arr[1]交換,第三次從arr[2]->arr[n-1]中選取最小值,與arr[2]交換,…,第i次從arr[i-1]->arr[n-1]中選取最小值,與arr[i-1]交換,…,第n-1次從arr[n-2]->arr[n-1]中選取最小值,與arr[n-2]交換,總共通過n-1次,得到一個按排序碼從小到大排列的有序序列。

圖解:

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代碼示例:

public class SelectSort {      public static void main(String[] args) {          int[] arr = {101, 34, 119, 1, 64, 412, 10};          selectSort(arr);          System.out.println(Arrays.toString(arr));      }        public static void selectSort(int[] arr) {          for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {              // 假如最小值就是下標為0的元素              int minIndex = j;              int min = arr[j];              for (int i = j + 1; i < arr.length; i++) {                  if (min > arr[i]) { // 說明假定的最小值,並不是最小的                      // 重置最小值                      min = arr[i];                      minIndex = i;                  }              }              // 將最小值,放在arr[0],即交換              if (minIndex != j) {                  arr[minIndex] = arr[j];                  arr[j] = min;              }  //            System.out.println("第" + (j + 1) + "輪後: ");  //            System.out.println(Arrays.toString(arr));          }      }  }  

插入排序

插入排序(InsertionSorting)的基本思想是:把n個待排序的元素看成為一個有序表和一個無序表,開始時有序表中只包含一個元素,無序表中包含有n-1個元素,排序過程中每次從無序表中取出第一個元素,把它排序碼依次與有序表元素的排序碼進行比較,將它插入到有序表中的適當位置,使之成為新的有序表。

圖解:

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代碼示例:

public class InsertSort {      public static void main(String[] args) {          int[] arr = {101, 34, 119, 1, -1, 89};          insertSort(arr);          System.out.println(Arrays.toString(arr));      }        public static void insertSort(int[] arr) {          for (int i = 1; i < arr.length; i++) {              int insertVal = arr[i]; // 要插入的數              int insertIndex = i - 1; // 要插入數的位置,即arr[1]的前面這個數的下標          /*          給insertVal 找到插入的位置          說明:              1.insertIndex >= 0 保證在給insertVal找插入位置時,不越界              2.insertVal < arr[insertIndex] 說明待插入的數,還沒有找到插入位置              3.將arr[insertIndex] 後移           */              while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {                  arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];                  insertIndex--;              }              // 當退出循環時,說明插入的位置找到, 就是: insertIndex + 1 的位置              // 判斷是否需要賦值              if (insertIndex + 1 != i) {                  arr[insertIndex + 1] = insertVal;              }    //            System.out.println("第" + i + "輪插入後: ");  //            System.out.println(Arrays.toString(arr));          }      }    }

希爾排序

希爾排序也是一種插入排序,它是簡單插入排序經過改進之後的一個更高效的版本,也稱為縮小增量排序。

希爾排序是把記錄按下標的一定增量分組,對每組使用直接插入排序算法排序;隨着增量逐漸減少,每組包含的關鍵詞越來越多,當增量減至1 時,整個文件恰被分成一組,算法便終止

圖解:

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代碼示例:

public class ShellSort {      public static int temp = 2;      public static int temp1 = 5;      public static int temp2 = 2;      public static int temp3 = 1;        public static void main(String[] args) {          int[] arr = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};  //        shellSort1(arr);          shellSort2(arr);          System.out.println(Arrays.toString(arr));      }        /**       * shellSort1,對有序序列在插入時採用交換法,效率不是很高       *       * @param arr       */      public static void shellSort1(int[] arr) {          int count = 0;          for (int gap = arr.length / temp; gap > 0; gap /= temp) {              for (int i = gap; i < arr.length; i++) {                  // 遍歷各組中所有的元素(共gap組),步長gap                  for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {                      // 如果當前元素大於加上步長後的那個元素,說明交換                      if (arr[j] > arr[j + gap]) {                          arr[j] = arr[j] ^ arr[j + gap];                          arr[j + gap] = arr[j] ^ arr[j + gap];                          arr[j] = arr[j] ^ arr[j + gap];                      }                  }              }  //            System.out.printf("希爾排序交換法,第%d輪: n", ++count);  //            System.out.println(Arrays.toString(arr));          }      }        /**       * shellSort2,對有序序列在插入時採用移位法,效率更高       *       * @param arr       */      public static void shellSort2(int[] arr) {          int count = 0;          for (int gap = arr.length / temp; gap > 0; gap /= temp) {              // 從第gap個元素,逐個對其所在的組進行直接插入排序              for (int i = gap; i < arr.length; i++) {                  // 待插入的位置的下標                  int j = i;                  // 記錄要插入的值                  int temp = arr[i];                  if (arr[j] < arr[j - gap]) {                      while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) {                          // 移動                          arr[j] = arr[j - gap];                          j -= gap;                      }                      // 當退出while循環後,就給temp找到了插入的位置                      arr[j] = temp;                  }              }  //            System.out.printf("希爾排序移位法,第%d輪: n", ++count);  //            System.out.println(Arrays.toString(arr));          }      }        public static void shellSort3(int[] arr) {    //        逐步推導分析思路:  //        希爾排序的第一輪排序:  //        因為第一輪排序, 是將10個數據分成了5組          for (int i = 5; i < arr.length; i++) {              // 遍歷各組中所有的元素(共5組,每組有兩個元素),步長5              for (int j = i - temp1; j >= 0; j -= temp1) {                  // 如果當前元素大於加上步長後的那個元素,說明交換                  if (arr[j] > arr[j + 5]) {                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 5];                      arr[j + 5] = arr[j] ^ arr[j + 5];                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 5];                  }              }          }          System.out.println("希爾排序1輪後: ");          System.out.println(Arrays.toString(arr));    //        思路:  //        希爾排序的第二輪排序:  //        因為第二輪排序, 是在第一輪的基礎上, 將數據分成了5 / 2 = 2 組            for (int i = 2; i < arr.length; i++) {              // 遍歷各組中所有的元素(共5組,每組有兩個元素),步長5              for (int j = i - temp2; j >= 0; j -= temp2) {                  // 如果當前元素大於加上步長後的那個元素,說明交換                  if (arr[j] > arr[j + 2]) {                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 2];                      arr[j + 2] = arr[j] ^ arr[j + 2];                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 2];                  }              }          }          System.out.println("希爾排序2輪後: ");          System.out.println(Arrays.toString(arr));    //        思路:  //        希爾排序的第三輪排序:  //        因為第三輪排序, 是在第二輪的基礎上, 將數據分成了2 / 2 = 1 組            for (int i = 1; i < arr.length; i++) {              // 遍歷各組中所有的元素(共5組,每組有兩個元素),步長5              for (int j = i - temp3; j >= 0; j -= temp3) {                  // 如果當前元素大於加上步長後的那個元素,說明交換                  if (arr[j] > arr[j + 1]) {                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];                      arr[j + 1] = arr[j] ^ arr[j + 1];                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];                  }              }          }          System.out.println("希爾排序3輪後: ");          System.out.println(Arrays.toString(arr));        }  }

快速排序

快速排序(Quicksort)是對冒泡排序的一種改進。基本思想是:通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數 據都比另外一部分的所有數據都要小,然後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數據變成有序序列。

圖解:

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代碼示例:

public class QuickSort {      public static void main(String[] args) {          int[] arr = {-9, 78, 0, 23, -567, 70};          quickSort(arr, 0, arr.length - 1);          System.out.println(Arrays.toString(arr));      }        /**       * 快速排序       *       * @param arr   數組       * @param left  左下標       * @param right 右下標       */      public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {          // 左下標          int l = left;          // 右下標          int r = right;          // 中軸          int pivot = arr[(left + right) / 2];            // while循環的目的是讓比pivot值小的放到左邊,比pivot大的值放到右邊          while (l < r) {              // 在pivot左邊一直找,找到大於等於pivot值,才退出              while (arr[l] < pivot) {                  l += 1;              }              // 在pivot右邊一直找,找到小於等於pivot值,才退出              while (arr[r] > pivot) {                  r -= 1;              }              /*               如果 l >= r 說明pivot的左右倆的值,已經按照左邊全部是小於等於pivot的值,               右邊全是是大於等於pivot的值              */              if (l >= r) {                  break;              }              // 交換              arr[l] = arr[l] ^ arr[r];              arr[r] = arr[l] ^ arr[r];              arr[l] = arr[l] ^ arr[r];                // 如果交換完後,發現這個 arr[l] == pivot 值 相等 r--,前移              if (arr[l] == pivot) {                  r -= 1;              }              // 如果交換完後,發現這個 arr[r] == pivot 值 相等 l--,後移              if (arr[r] == pivot) {                  l += 1;              }          }          // 如果 l == r, 必須 l++, r--, 否則會出現棧溢出          if (l == r) {              l += 1;              r -= 1;          }          // 向左遞歸          if (left < r) {              quickSort(arr, left, r);          }          // 向右遞歸          if (right > l) {              quickSort(arr, l, right);          }      }    }

歸併排序

歸併排序介紹:
歸併排序(MERGE-SORT)是利用歸併的思想實現的排序方法,該算法採用經典的分治(divide-and-conquer)策略(分治法將問題分(divide)成一些小的問題然後遞歸求解,而治(conquer)的階段則將分的階段得到的各答案"修補"在一起,即分而治之)。

歸併排序思想示意圖:
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說明:
可以看到這種結構很像一棵完全二叉樹,本文的歸併排序我們採用遞歸去實現(也可採用迭代的方式去實現)。分階段可以理解為就是遞歸拆 分子序列的過程。

治階段,我們需要將兩個已經有序的子序列合併成一個有序序列,比如上圖中的 最後一次合併,要將[4,5,7,8]和[1,2,3,6]。

治階段示意圖:
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基數排序

基數排序(桶排序)介紹:

  • 基數排序(RadixSort)屬於「分配式排序」(DistributionSort),又稱「桶子法」(BucketSort)或BinSort,顧名思義,它是通過鍵值的各個位的值,將要排序的元素分配至某些「桶」中,達到排序的作用。
  • 基數排序法是屬於穩定性的排序,基數排序法的是效率高的穩定性排序法。
  • 基數排序(Radix Sort)是桶排序的擴展

基數排序基本思想:

將所有待比較數值統一為同樣的數位長度,數位較短的數前面補零。然後, 從最低位開始,依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完 成以後, 數列就變成一個有序序列。

基數排序的說明:

  • 基數排序是對傳統桶排序的擴展,速度很快.
  • 基數排序是經典的空間換時間的方式,佔用內存很大,當對海量數據排序時,容易造成 OutOfMemoryError 。
  • 基數排序是穩定的。[注:假定在待排序的記錄序列中,存在多個具有相同的關鍵字的記錄,若經過排序,這些記錄的相對次序保持不變,即在原序列中,r[i]=r[j],且r[i]在r[j]之前,而在排序後的序列中,r[i]仍在r[j]之前,則稱這種排序算法是穩定的;否則稱為不穩定的]
  • 有負數的數組,我們不用基數排序來進行排序, 如果要支持負數,參考: https://code.i-harness.com/zh-CN/q/e98fa9

基數排序圖文說明:

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代碼示例:

public class RadixSort {      public static void main(String[] args) {          int[] arr = {53, 3, 542, 748, 14, 214};          radixSort(arr);          System.out.println(Arrays.toString(arr));      }        public static void radixSort(int[] arr) {          // 定義一個二維數組,表示10個桶,每個桶就是一個一維數組          /*              說明:              1.二維數組包含10個一維數組              2.為了防止在放入數的時候,數據溢出,則每個一維數組(桶),大小定為arr.length  空間換時間           */          int[][] bucket = new int[10][arr.length];            // 為了記錄每個桶中,實際存放了多少個數據,定義一個一維數組,來記錄各個桶每次放入的數據個數          // 比如: bucketElementCounts[0],記錄的就是bucket[0]桶的放入數據的個數          int[] bucketElementCounts = new int[10];            // 1.得到數組中最大的數的位數,假設第一數就是最大數          int max = arr[0];          for (int i = 1; i < arr.length; i++) {              if (arr[i] > max) {                  max = arr[i];              }          }            // 得到最大數是幾位數          int maxLength = (max + "").length();            for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {              // 針對每個元素的對應位進行排序處理,第一次是個位,第二次是十位,第三次是百位              for (int j = 0; j < arr.length; j++) {                  // 取出每個元素的對應位的值                  int digitOfElement = arr[j] / n % 10;                  // 放入到對應的桶中                  bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];                  bucketElementCounts[digitOfElement]++;              }              // 按照這個桶的順序(一維數組的下標依次取出數據,放入原來的數組)              int index = 0;              // 遍歷每一桶,並將桶中的數據,放入到原數組              for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {                  // 如果桶中有數據,才放入到原數組                  if (bucketElementCounts[k] != 0) {                      // 循環該桶,即第k個桶(即第k個一維數組),放入                      for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {                          // 取出元素放入arr                          arr[index++] = bucket[k][l];                      }                  }                  // 第i+1輪處理後,需要將每個bucketElementCounts[k] = 0                  bucketElementCounts[k] = 0;              }  //            System.out.println("第" + (i + 1) + "輪,對個位的排序處理: ");  //            System.out.println(Arrays.toString(arr));          }      }        /**       * 拆解步驟推導       *       * @param arr       */      public static void radixSort2(int[] arr) {          // 定義一個二維數組,表示10個桶,每個桶就是一個一維數組          /*              說明:              1.二維數組包含10個一維數組              2.為了防止在放入數的時候,數據溢出,則每個一維數組(桶),大小定為arr.length  空間換時間           */          int[][] bucket = new int[10][arr.length];            // 為了記錄每個桶中,實際存放了多少個數據,定義一個一維數組,來記錄各個桶每次放入的數據個數          // 比如: bucketElementCounts[0],記錄的就是bucket[0]桶的放入數據的個數          int[] bucketElementCounts = new int[10];          // 第一輪(針對每個元素的個位進行排序處理)          for (int j = 0; j < arr.length; j++) {              // 取出每個元素的個位的值              int digitOfElement = arr[j] % 10;              // 放入到對應的桶中              bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];              bucketElementCounts[digitOfElement]++;          }          // 按照這個桶的順序(一維數組的下標依次取出數據,放入原來的數組)          int index = 0;          // 遍歷每一桶,並將桶中的數據,放入到原數組          for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {              // 如果桶中有數據,才放入到原數組              if (bucketElementCounts[k] != 0) {                  // 循環該桶,即第k個桶(即第k個一維數組),放入                  for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {                      // 取出元素放入arr                      arr[index++] = bucket[k][l];                  }              }              // 第一輪處理後,需要將每個bucketElementCounts[k] = 0              bucketElementCounts[k] = 0;          }          System.out.println("第一輪,對個位的排序處理: ");          System.out.println(Arrays.toString(arr));            // =================================================            // 第二輪(針對每個元素的個位進行排序處理)          for (int j = 0; j < arr.length; j++) {              // 取出每個元素的十位的值              // 748 / 10 => 74 % 10 = 4              int digitOfElement = arr[j] / 10 % 10;              // 放入到對應的桶中              bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];              bucketElementCounts[digitOfElement]++;          }          // 按照這個桶的順序(一維數組的下標依次取出數據,放入原來的數組)          index = 0;          // 遍歷每一桶,並將桶中的數據,放入到原數組          for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {              // 如果桶中有數據,才放入到原數組              if (bucketElementCounts[k] != 0) {                  // 循環該桶,即第k個桶(即第k個一維數組),放入                  for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {                      // 取出元素放入arr                      arr[index++] = bucket[k][l];                  }              }              // 第二輪處理後,需要將每個bucketElementCounts[k] = 0              bucketElementCounts[k] = 0;          }          System.out.println("第二輪,對個位的排序處理: ");          System.out.println(Arrays.toString(arr));            // =================================================            // 第三輪(針對每個元素的個位進行排序處理)          for (int j = 0; j < arr.length; j++) {              // 取出每個元素的百位的值              // 748 / 100 => 7 % 10 = 7              int digitOfElement = arr[j] / 100 % 10;              // 放入到對應的桶中              bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];              bucketElementCounts[digitOfElement]++;          }          // 按照這個桶的順序(一維數組的下標依次取出數據,放入原來的數組)          index = 0;          // 遍歷每一桶,並將桶中的數據,放入到原數組          for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {              // 如果桶中有數據,才放入到原數組              if (bucketElementCounts[k] != 0) {                  // 循環該桶,即第k個桶(即第k個一維數組),放入                  for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {                      // 取出元素放入arr                      arr[index++] = bucket[k][l];                  }              }              // 第三輪處理後,需要將每個bucketElementCounts[k] = 0              bucketElementCounts[k] = 0;          }          System.out.println("第三輪,對個位的排序處理: ");          System.out.println(Arrays.toString(arr));      }  }

常用排序算法總結和對比

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相關術語解釋:

  • 穩定:如果a原本在b前面,而a=b,排序之後a仍然在b的前面;
  • 不穩定:如果a原本在b的前面,而a=b,排序之後a可能會出現在b的後面;
  • 內排序:所有排序操作都在內存中完成;
  • 外排序:由於數據太大,因此把數據放在磁盤中,而排序通過磁盤和內存的數據傳輸才能進行;
  • 時間複雜度: 一個算法執行所耗費的時間。
  • 空間複雜度:運行完一個程序所需內存的大小。
  • n: 數據規模
  • k: 「桶」的個數
  • In-place: 不佔用額外內存
  • Out-place: 佔用額外內存

以上算法匯總,並測試耗時

public class Sort {      public static int temp = 2;      public static int num = 20000000;        public static void main(String[] args) {          // 測試排序          int[] arr = {101, 34, 119, 1, -1, 89};          // 測試執行時間          int[] bigArr = new int[num];          for (int i = 0; i < num; i++) {              bigArr[i] = (int) (Math.random() * num);          }          SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");          Date beginDate = new Date();          String dateStr1 = simpleDateFormat.format(beginDate);          System.out.println("排序前的時間是: " + dateStr1);            // 20萬 個數據測試速度對比          // 冒號排序(78秒左右)    //        bubbleSort(bigArr);          // 選擇排序(12秒左右)  //        selectSort(bigArr);          // 插入排序(3秒左右)  //        insertSort(bigArr);          // 希爾排序-交換法(43秒左右)  //        shellSort1(bigArr);          // 希爾排序-移位法(1秒不到) **提升到2000萬數據測試,6秒左右**  //        shellSort2(bigArr);          // 快速排序(1秒不到) **提升到2000萬數據測試,3秒左右**  //        quickSort(bigArr, 0, bigArr.length - 1);          // 基數排序 **提升到2000萬數據測試,1秒左右**          radixSort(bigArr);          Date endDate = new Date();          String dateStr2 = simpleDateFormat.format(endDate);          System.out.println("排序後的時間是: " + dateStr2);          System.out.println("總耗時: " + (endDate.getTime() - beginDate.getTime()) / 1000 + " 秒");    //        System.out.println(Arrays.toString(arr));      }        /**       * 冒號排序       *       * @param arr       */      public static void bubbleSort(int[] arr) {          boolean flag = false;          for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {              for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {                  if (arr[j] > arr[j + 1]) {                      flag = true;                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];                      arr[j + 1] = arr[j] ^ arr[j + 1];                      arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];                  }              }              if (!flag) {                  break;              } else {                  flag = false;              }          }      }        /**       * 選擇排序       *       * @param arr       */      public static void selectSort(int[] arr) {          for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {              int minIndex = i;              int minVal = arr[i];              for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {                  if (minVal > arr[j]) {                      minVal = arr[j];                      minIndex = j;                  }              }              if (minIndex != i) {                  arr[minIndex] = arr[i];                  arr[i] = minVal;              }          }      }        /**       * 插入排序       *       * @param arr       */      public static void insertSort(int[] arr) {          for (int i = 1; i < arr.length; i++) {              // 1              int insertVal = arr[i];              int insertIndex = i - 1;              while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {                  arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];                  insertIndex--;              }              if (insertIndex + 1 != i) {                  arr[insertIndex + 1] = insertVal;              }          }      }        /**       * shellSort1,對有序序列在插入時採用交換法,效率不是很高       *       * @param arr       */      public static void shellSort1(int[] arr) {          for (int gap = arr.length / temp; gap > 0; gap /= temp) {              for (int i = gap; i < arr.length; i++) {                  for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {                      if (arr[j] > arr[j + gap]) {                          arr[j] = arr[j] ^ arr[j + gap];                          arr[j + gap] = arr[j] ^ arr[j + gap];                          arr[j] = arr[j] ^ arr[j + gap];                      }                  }              }          }      }        /**       * shellSort2,對有序序列在插入時採用移位法,效率更高       *       * @param arr       */      public static void shellSort2(int[] arr) {          for (int gap = arr.length / temp; gap > 0; gap /= temp) {              for (int i = gap; i < arr.length; i++) {                  int j = i;                  int temp = arr[i];                  if (arr[j] < arr[j - gap]) {                      while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) {                          arr[j] = arr[j - gap];                          j -= gap;                      }                      arr[j] = temp;                  }              }          }      }        /**       * 快速排序       *       * @param arr   數組       * @param left  左下標       * @param right 右下標       */      public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {          int l = left;          int r = right;          int pivot = arr[(left + right) / 2];            while (l < r) {              while (arr[l] < pivot) {                  l += 1;              }              while (arr[r] > pivot) {                  r -= 1;              }              if (l >= r) {                  break;              }              arr[l] = arr[l] ^ arr[r];              arr[r] = arr[l] ^ arr[r];              arr[l] = arr[l] ^ arr[r];                if (arr[l] == pivot) {                  r -= 1;              }              if (arr[r] == pivot) {                  l += 1;              }          }          if (l == r) {              l += 1;              r -= 1;          }          if (left < r) {              quickSort(arr, left, r);          }          if (right > l) {              quickSort(arr, l, right);          }      }        /**       * 基數排序       *       * @param arr       */      public static void radixSort(int[] arr) {          int[][] bucket = new int[10][arr.length];            int[] bucketElementCounts = new int[10];            int max = arr[0];          for (int i = 1; i < arr.length; i++) {              if (arr[i] > max) {                  max = arr[i];              }          }            int maxLength = (max + "").length();            for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {              for (int j = 0; j < arr.length; j++) {                  int digitOfElement = arr[j] / n % 10;                  bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];                  bucketElementCounts[digitOfElement]++;              }              int index = 0;              for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {                  if (bucketElementCounts[k] != 0) {                      for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {                          arr[index++] = bucket[k][l];                      }                  }                  bucketElementCounts[k] = 0;              }          }      }    }

持續更新相關的排序算法······

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