排序算法(JAVA实现)：冒泡排序法和插入排序法

qizongshuai

2012-02-22

为了方便扩展，先引入一个抽象的基础类：

[html]

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：

[html]

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);
}
}
}
}
}

【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

[html]

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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