曹不正的学习笔记

排序!其实还是很有意思的。

2015-04-11  本文已影响42人  曹不正

堆排序

public class HeapSort {
private static int[] sort = new int[] { 1, 0, 10, 20, 3, 5, 6, 4, 9, 8, 12,
        17, 34, 11 };

public static void main(String[] args) {
    buildMaxHeapify(sort);
    heapSort(sort);
    print(sort);
}

private static void buildMaxHeapify(int[] data) {
    // 没有子节点的才需要创建最大堆,从最后一个的父节点开始
    int startIndex = getParentIndex(data.length - 1);
    // 从尾端开始创建最大堆,每次都是正确的堆
    for (int i = startIndex; i >= 0; i--) {
        maxHeapify(data, data.length, i);
    }
}

/**
 * 创建最大堆
 *
 * @paramdata
 * @paramheapSize需要创建最大堆的大小,一般在sort的时候用到,因为最多值放在末尾,末尾就不再归入最大堆了
 * @paramindex当前需要创建最大堆的位置
 */
private static void maxHeapify(int[] data, int heapSize, int index) {
    // 当前点与左右子节点比较
    int left = getChildLeftIndex(index);
    int right = getChildRightIndex(index);

    int largest = index;
    if (left < heapSize && data[index] < data[left]) {
        largest = left;
    }
    if (right < heapSize && data[largest] < data[right]) {
        largest = right;
    }
    // 得到最大值后可能需要交换,如果交换了,其子节点可能就不是最大堆了,需要重新调整
    if (largest != index) {
        int temp = data[index];
        data[index] = data[largest];
        data[largest] = temp;
        maxHeapify(data, heapSize, largest);
    }
}

/**
 * 排序,最大值放在末尾,data虽然是最大堆,在排序后就成了递增的
 *
 * @paramdata
 */
private static void heapSort(int[] data) {
    // 末尾与头交换,交换后调整最大堆
    for (int i = data.length - 1; i > 0; i--) {
        int temp = data[0];
        data[0] = data[i];
        data[i] = temp;
        maxHeapify(data, i, 0);
    }
}

/**
 * 父节点位置
 *
 * @paramcurrent
 * @return
 */
private static int getParentIndex(int current) {
    return (current - 1) >> 1;
}

/**
 * 左子节点position注意括号,加法优先级更高
 *
 * @paramcurrent
 * @return
 */
private static int getChildLeftIndex(int current) {
    return (current << 1) + 1;
}

/**
 * 右子节点position
 *
 * @paramcurrent
 * @return
 */
private static int getChildRightIndex(int current) {
    return (current << 1) + 2;
}

private static void print(int[] data) {
    int pre = -2;
    for (int i = 0; i < data.length; i++) {
        if (pre < (int) getLog(i + 1)) {
            pre = (int) getLog(i + 1);
            System.out.println();
        }
        System.out.print(data[i] + "|");
    }
}

/**
 * 以2为底的对数
 *
 * @paramparam
 * @return
 */
private static double getLog(double param) {
    return Math.log(param) / Math.log(2);
}
 }

快拍

class Quick
{
 public void sort(int arr[],int low,int high)
 {

int l=low;
 int h=high;
 int povit=arr[low];

while(l<h)
 {
 while(l<h&&arr[h]>=povit)
 h--;
 if(l<h){
 int temp=arr[h];
 arr[h]=arr[l];
 arr[l]=temp;
 l++;
 }

while(l<h&&arr[l]<=povit)
 l++;

if(l<h){
 int temp=arr[h];
 arr[h]=arr[l];
 arr[l]=temp;
 h--;
 }
 }
 print(arr);
 System.out.print("l="+(l+1)+"h="+(h+1)+"povit="+povit+"\n");
 if(l>low)sort(arr,low,h-1);
 if(h<high)sort(arr,l+1,high);
 }
}

///////////////////////////方式二/////////////////////////////////
更高效点的代码:
public<TextendsComparable<?superT>>
T[]quickSort(T[]targetArr,intstart,intend)
{
inti=start+1,j=end;
Tkey=targetArr[start];
SortUtil<T>sUtil=newSortUtil<T>();

if(start>=end)return(targetArr);

/*从i++和j--两个方向搜索不满足条件的值并交换

*条件为:i++方向小于key,j--方向大于key
*/
while(true)
{
while(targetArr[j].compareTo(key)>0)j--;
while(targetArr[i].compareTo(key)<0&&i<j)i++;
if(i>=j)break;
sUtil.swap(targetArr,i,j);
if(targetArr[i]==key)
{
j--;
}else{
i++;
}
}

/关键数据放到‘中间’/
sUtil.swap(targetArr,start,j);

if(start<i-1)
{
this.quickSort(targetArr,start,i-1);
}
if(j+1<end)
{
this.quickSort(targetArr,j+1,end);
}

returntargetArr;
}

///////////////方式三:减少交换次数,提高效率//////////////////////
private<TextendsComparable<?superT>>
voidquickSort(T[]targetArr,intstart,intend)
{
inti=start,j=end;
Tkey=targetArr[start];

while(i<j)
{
/按j--方向遍历目标数组,直到比key小的值为止/
while(j>i&&targetArr[j].compareTo(key)>=0)
{
j--;
}
if(i<j)
{
/targetArr[i]已经保存在key中,可将后面的数填入/
targetArr[i]=targetArr[j];
i++;
}
/按i++方向遍历目标数组,直到比key大的值为止/
while(i<j&&targetArr[i].compareTo(key)<=0)
/此处一定要小于等于零,假设数组之内有一亿个1,0交替出现的话,而key的值又恰巧是1的话,那么这个小于等于的作用就会使下面的if语句少执行一亿次。/
{
i++;
}
if(i<j)
{
/targetArr[j]已保存在targetArr[i]中,可将前面的值填入/
targetArr[j]=targetArr[i];
j--;
}
}
/此时i==j/
targetArr[i]=key;

/递归调用,把key前面的完成排序/
this.quickSort(targetArr,start,i-1);

/递归调用,把key后面的完成排序/
this.quickSort(targetArr,j+1,end);

}

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