选择、冒泡、快排、归并、桶排序

几种排序算法总结：

选择排序-简单选择排序

基本思想：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第1个位置的数交换；然后在剩下的数当中再找最小的与第2个位置的数交换，依次类推，直到第n-1个元素和第n个元素比较为止。

简单选择排序的改进——二元选择排序

简单选择排序，每趟循环只能确定一个元素排序后的定位。我们可以考虑改进为每趟循环确定两个元素（当前趟最大和最小记录）的位置,从而减少排序所需的循环次数。改进后对n个数据进行排序，最多只需进行[n/2]趟循环即可。

java实现

public class SelectSort {

  public static void main(String[] args) {
//    int[] array = {3, 9, -1, 10, 20};
//    sort(array);
//    System.out.println(Arrays.toString(array));

    int[] array = new int[80000];
    for (int i = 0; i < 80000; i++) {
      array[i] = (int) (Math.random() * 80000);
    }
    Instant inst1 = Instant.now();
    sort(array);
    Instant inst2 = Instant.now();
    System.out.println("时间" + Duration.between(inst1, inst2).getSeconds());
  }

  static void sort(int[] array) {
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
      int temp = array[i];
      int tempMinIndex = i;
      for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
        if (array[tempMinIndex] > array[j]) {
          tempMinIndex = j;
          temp = array[j];
        }
        if (tempMinIndex != i) {
//          temp = array[tempMinIndex];
          array[tempMinIndex] = array[i];
          array[i] = temp;
        }
      }
//      System.out.println("第" + i + "次排序，结果为" + Arrays.toString(array));
    }
  }
}

js实现：

 function selectionSort(arr) {
    for (var i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        var index = i; //index做指针，指向当前i位置之后（包括i）的最小的数的下标
        var temp;
        for (var j = i + 1; j < arr.length; j++) {
            if (arr[j] < arr[index]) {
                index = j;  
            }   
        }
        temp = arr[index];
        arr[index] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }

    return arr; 
 }

交换排序-冒泡排序

实现思路：相邻两两比较交换

java实现

public class BubbleSort {

  public static void main(String[] args) {
//    int[] array = {3, 9, -1, 10, 20};
//    sort(array);
//    System.out.println(Arrays.toString(array));

  }
  static void sort(int[] array) {
    int temp;
    boolean flag = false;
    for (int i = 0; i < array.length -1; i++) {
      // 0至array.length -1 -i是还未处理完的的，剩下的是筛选出来的
      for (int j = 0; j < array.length -1 -i; j++) {
        if(array[j] > array[j + 1]) {
          flag = true;
          temp = array[j];
          array[j] = array[j+1];
          array[j+1] = temp;
        }
      }
      // 因为比较的传递性，前一个都比后一个小的话，就不用再继续比较了
      if(!flag) {
        break;
      } else {
        flag = false;
      }
      System.out.println("第" + i + "次排序，结果为" + Arrays.toString(array));
    }
  }
}

js实现：

function bubbleSort (arr) {
  for (var i = 0; i < arr.length-1; i++) {
      for (var j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
          if (arr[j] > arr[j + 1]) {
              var temp = arr[j];
              arr[j] = arr[j + 1];
              arr[j + 1] = temp;
          }
      }
  }
  return arr;
}

交换排序-快速排序（直接看菜鸟教程，是先序遍历的递归，找到基准值的下标，然后以下标为界，左右递归）

思路：递归进行分组；以left下标所对应的值为base值，然后从右往左找，找到比base小的就把值赋给left（left已经被存在base里了），此时换方向，从左往右找，找到比base大的值就赋值给right（right已经赋值给left了）；最后left==right了，再把base值赋值给left和right重合的地方

java实现

 public static void main(String[] args) {
//    int[] arr = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};
//    sort(arr, 0, arr.length - 1);
//    System.out.println(Arrays.toString(arr));

    int[] array = new int[80000];
    for (int i = 0; i < 80000; i++) {
      array[i] = (int) (Math.random() * 80000);
    }
    LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.now();
    System.out.println("执行前" + localDateTime1.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-DD "
        + "HH-mm-ss-SSS")));
    sort(array, 0, array.length - 1);

    LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.now();
    System.out.println("执行后" + localDateTime2.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-DD "
        + "HH-mm-ss-SSS")));
  }

  static void sort(int[] arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
      int base = arr[left];
      int l = left;
      int r = right;
      while (l < r) {
        while (arr[r] >= base && l < r) {
          r--;
        }
        arr[l] = arr[r];

        while (arr[l] < base && l < r) {
          l++;
        }
        arr[r] = arr[l];
      }
      arr[l] = base;
      sort(arr, left, l-1);
      sort(arr, l + 1, right);
    }
  }
}

javascript实现：

function division (arr, left, right) {
  var base = arr[left];
  while (left < right) {
      while (arr[right] >= base && left < right) {
        right--;
      }
      arr[left] = arr[right];
      while (arr[left] <= base && left < right) {
          left++;
      }
      arr[right] = arr[left];
  }
  arr[left] = base;
  return left;

}

function quickSort (arr, left, right) {
  if (left < right) {
      var baseIndex = division(arr, left, right);
      quickSort(arr, left, baseIndex - 1);
      quickSort(arr, baseIndex + 1, right);
  }
  return arr;
}

归并排序，该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。

将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。

思路：后序遍历思想（递归），拆分至最底层，然后合并。有序链表的合并。temp作为临时数组，把排序的数据放到temp中（temp数组是必须的），然后copy给原数组

public class MergeSort {

  public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};
    int[] temp = new int[arr.length];
    mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
    System.out.println(Arrays.toString(temp));
  }

  static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
    int mid = (left + right)/2;
    if(left < right) {
      mergeSort(arr, left, mid, temp);
      mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
      // 两个有序链表的合并
      merge(arr, left, mid, right, temp);
    }
  }

  static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
    int leftIndex = left;
    int tempIndex = left;
    int rightIndex = mid + 1;
    while (leftIndex < mid + 1 && rightIndex < right+1) {
      if (arr[leftIndex] < arr[rightIndex]) {
        temp[tempIndex] = arr[leftIndex];
        leftIndex++;
      } else {
        temp[tempIndex] = arr[rightIndex];
        rightIndex++;
      }
      tempIndex++;
    }

    if(leftIndex == mid + 1 && rightIndex < right+1) {
      for(int i = rightIndex; i < right +1; i++) {
        temp[tempIndex] = arr[i];
        tempIndex++;
      }
    }

    if(leftIndex < mid +1 && rightIndex == right + 1) {
      for(int i = leftIndex; i < mid +1; i++) {
     temp[tempIndex] = arr[i];
        tempIndex++;
      }
    }
    // 将temp copy给原数组
    int tempLeft = left;
    while (tempLeft < right +1) {
      arr[tempLeft] = temp[tempLeft];
      tempLeft++;
    }
  }

基数排序（桶排序）

不太好描述，就不写了

public class RadixSort {

  public static void main(String[] args) {
//    int[] arr = {53, 3, 542, 748, 14, 214};
//    sort(arr);
//    System.out.println(Arrays.toString(arr));
    int[] array = new int[80000];
    for (int i = 0; i < 80000; i++) {
      array[i] = (int) (Math.random() * 80000);
    }
    LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.now();
    System.out.println("执行前" + localDateTime1.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-DD "
        + "HH-mm-ss-SSS")));
    sort(array);

    LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.now();
    System.out.println("执行后" + localDateTime2.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-DD "
        + "HH-mm-ss-SSS")));

  }

  static void sort(int[] arr) {
    // 定义一个二维数组，表示10个桶
    int[][] bucket = new int[10][arr.length];
    // 记录每个桶的下标
    int[] bucketElements = new int[10];

    // 记录最大数，为了获得最大的位数
    int max = arr[0];
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      if (arr[i] > max) {
        max = arr[i];
      }
    }

    for (int l = 1; l < max; l=l*10) {
      // 记录位数
      int digit = 0;
      for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
        digit = arr[j]/l% 10;
        bucket[digit][bucketElements[digit]] = arr[j];
        bucketElements[digit] += 1;
      }

      int tempIndex = 0;
      for (int i = 0; i < bucketElements.length; i++) {
        if (bucketElements[i] != 0) {
          for (int j = 0; j < bucketElements[i]; j++) {
            arr[tempIndex] = bucket[i][j];
            tempIndex++;
          }
          bucketElements[i] = 0;
        }
      }
    }
  }
}