資料結構中的三種排序（java）__插入排序

由於馬上要參加一個筆試，又拿出了滿是灰塵的資料結構課本，想把基本的資料類型和演算法給看一看，由於找工作是java方面，所以有意把排序的演算法用java寫一下，水平很是一般，希望自己能夠一步一個腳印，踏實走下去，如果能給大家一些啟發就更好了。 代碼全部測試過，如有瑕疵，請批評指正。

首先介紹引自百度---插入排序的基本思想是：每步將一個待排序的紀錄，按其關鍵碼值的大小插入前面已經排序的檔案中適當位置上，直到全部插入完為止。

插入排序的基本操作是：將一個資料插入到已經排好序的有序資料中，從而得到一個新的、個數加一的有序資料，演算法適用於少量資料的排序，時間複雜度為O(n^2)。是穩定的排序方法。

穩定的定義：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，ri=rj，且ri在rj之前，而在排序後的序列中，ri仍在rj之前，則稱這種排序演算法是穩定的；否則稱為不穩定的。

我的理解是：

1.把需要排序的數分成兩份，第一份是有序的，第二份無序。

2.最開始可以把第一個數看成是有序，每次從第二份無序數中按順序取一個數。

3.把取得數跟有序數中的最後一個比較，如果前者小於後者，找合適位置插入。

4.迴圈步驟三，則排序結束。

java實現 （資料使用嚴蔚敏版 資料結構）

public void InsertSort(int []s){int j;for (int i = 1; i <s.length; i++) {  //從i=1開始，即認為數組第一個數為有序組if (s[i]<s[i-1]) {  int temp=s[i];//從有序數組中從後往前開始匹配，找合適的位置for ( j = i-1; j >=0&&temp<s[j]; j--) {s[j+1]=s[j];//後移，給array1[i]留出插入位置}//插入s[j+1]=temp;}}for(int i=0;i<s.length;i++){System.out.print(s[i]+" ");}}

編寫測試方法

public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubInsertSort insertSort=new InsertSort();int array []={49,38,65,97,76,13,27,49};//數組賦值insertSort.InsertSort(array);}

列印結果是：13 27 38 49 49 65 76 97 

第二種 冒泡排序： 冒泡排序演算法的運作如下：（從後往前）
1.比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
2.對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
3.針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
4.持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。
是穩定排序。
我的理解：這個比較好理解，因為很形象，就像氣泡從水底浮上來一樣，每經過一輪排序，會出現一個最大的數，直到所有的數排序完成。
java實現

public void BubbleSort(int []s){for (int i = s.length-1;i>0; i--) {for (int j = 0; j < i; j++) {if (s[j]>s[j+1]) { //前一個大於後一個int temp=s[j];//交換位置s[j]=s[j+1];s[j+1]=temp;}}}for (int i = 0; i < s.length; i++) {System.out.print(s[i]+" ");}}

主函數測試

public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubBubbleSort bubbleSort=new BubbleSort();int array []={49,38,65,97,76,13,27,49};bubbleSort.BubbleSort(array);}

列印結果是：13 27 38 49 49 65 76 97 
第三個 快速排序 （是冒泡排序的改進） 基本思想是：通過一趟排序將要排序的資料分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有資料都比另外一部分的所有資料都要小，然後再按此方法對這兩部分資料分別進行快速排序，整個排序過程可以 遞迴進行，以此達到整個資料變成有序序列。
是不穩定的排序。
我的理解：採取分治思想，什麼意思呢。就是首先把資料分成兩部分，取一個中間值（樞軸），中間值左邊的每個數都比右邊的每個數小，然後對於左邊的數，再取中間數，這樣迴圈，最終把整個數組排成有序。這裡引用一個動態圖片來說明，很清楚。
java實現

public class QuickSort {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubint []s={49,38,65,97,76,13,27};QuickSort qs=new QuickSort();qs.QuickSort(s, 0, s.length-1);//列印for (int i = 0; i < s.length; i++) {System.out.print(s[i]+" ");}}//遞迴 排序public void QuickSort(int []s,int low,int high){if (low<high) {int middle=getMiddle(s, low, high);//通過迭代來對每一部分排序QuickSort(s, low, middle-1);QuickSort(s, middle+1, high);}}//取得無序數組的中值public int getMiddle(int []s,int low,int high){//取第一個數作為中值int temp=s[low];while(low<high){//從後往前尋找，當其值小於temp，把它交換到前邊while(low<high&&s[high]>temp) high--;s[low]=s[high];////從前往後尋找，當其值大於temp，把它交換到後邊while(low<high&& s[low]<temp) low++;s[high]=s[low];}//把中值放到應該的位置s[low]=temp;return low;}}

列印結果：13 27 38 49 65 76 97 

最後一種 選擇排序

選擇排序的解釋：對比數組中前一個元素跟後一個元素的大小，如果後面的元素比前面的元素小則用一個變數k來記住他的位置，接著第二次比較，前面“後一個元素”現變成了“前一個元素”，繼續跟他的“後一個元素”進行比較如果後面的元素比他要小則用變數k記住它在數組中的位置(下標)，等到迴圈結束的時候，我們應該找到了最小的那個數的下標了，然後進行判斷，如果這個元素的下標不是第一個元素的下標，就讓第一個元素跟他交換一下值，這樣就找到整個數組中最小的數了。然後找到數組中第二小的數，讓他跟數組中第二個元素交換一下值，以此類推。

我的理解：以上說的很明白，總體上說，第一次遍曆找到最小的數，第二次遍曆找到第二小的數，以此類推。

java實現

public class SelectSort {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubSelectSort selectSort=new SelectSort();selectSort.SelectSort();}public void SelectSort(){int temp;//存放每次迴圈中最小的數值int []s={100,52,68,59,57};//最小數值的 位置int position=0;for (int i = 0; i <s.length; i++) {position=i;temp=s[i];//當發現有比s[i]小的，交換位置for (int j = i+1; j < s.length; j++) {if (s[j]<temp) {temp=s[j];position=j;}}//交換位置s[position]=s[i];s[i]=temp;}//列印for (int i = 0; i < s.length; i++) {System.out.print(s[i]+" ");}}}

列印結果：52 57 59 68 100 

至此，這三類排序演算法介紹完畢。