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排序算法:冒泡排序法和插入排序法

软件开发 阿尤 1580浏览 0评论

为了方便扩展,先引入一个抽象的基础类:
view plain
package com.andyidea.algorithms;

/**
* 排序抽象基础类
* @author Andy.Chen
*
* @param <T>
*/
public abstract class Sorter<T extends Comparable<T>> {

   public abstract void sort(T[] array,int from,int len);

   public final void sort(T[] array){
       sort(array,0,array.length);
   }

   protected final void swap(T[] array,int from,int to){
       T tmp = array[from];
       array[from] = array[to];
       array[to] = tmp;
   }

}
【一】冒泡排序:冒泡排序是一种简单的排序算法,其平均时间复杂度为O(n2),它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
冒泡排序算法的具体描述如下:

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
冒泡排序算法源码如下:
view plain
package com.andyidea.algorithms;

/**
* 冒泡排序法
* @author Andy.Chen
*
* @param <T>
*/
public class BubbleSort<T extends Comparable<T>> extends Sorter<T> {

   //是否从右向左排序的标志位
   public static boolean RIGHT = true;

   @Override
   public void sort(T[] array, int from, int len) {
       if(RIGHT){
           bubble_right(array, from, len);
       }else{
           bubble_left(array, from, len);
       }
   }

   /**
    * 从右向左排序
    * @param array
    * @param from
    * @param len
    */
   public final void bubble_right(T[] array, int from, int len){
       for(int i=from; i<from+len; i++){
           for(int j=from+len-1;j>i;j--){
               if(array[j].compareTo(array[j-1])<0){
                   swap(array, j-1, j);
               }
           }
       }
   }

   /**
    * 从左向右排序
    * @param array
    * @param from
    * @param len
    */
   public final void bubble_left(T[] array, int from, int len){
       for(int i=from+len-1; i>from;i--){
           for(int j=from;j<i;j++){
               if(array[j].compareTo(array[j+1])>0){
                   swap(array,j,j+1);
               }
           }
       }
   }

}[nextpage]
【二】插入排序:插入排序(Insertion Sort)的算法描述是一种简单直观的排序算法,其平均时间复杂度为O(n2)。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。
插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下:

从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序
取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描
如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置
重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
将新元素插入到该位置中
重复步骤2
view plain
package com.andyidea.algorithms;

/**
* 插入排序法
* @author Andy.Chen
* @param <T>
*
*/
public class InsertionSort<T extends Comparable<T>> extends Sorter<T> {

   @Override
   public void sort(T[] array, int from, int len) {
       T tmp = null;
       for(int i=from+1;i<from+len;i++){
           tmp = array[i];
           int j = i;
           for( ; j>from; j--){
               if(tmp.compareTo(array[j-1]) < 0){
                   array[j] = array[j-1];
               }else{
                   break;
               }
           }
           array[j] = tmp;
       }
   }

}


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