使用Java编写的排序函数，对数组进行升序排列
Java是一种面向对象的、高性能的编程语言，它具有良好的扩展性和强大的排序能力。在Java中，有多种排序算法可供选择，包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等，每种算法都有其特点和适用范围。本文将介绍使用Java编写的排序函数，对数组进行升序排列。
1. 冒泡排序（Bubble Sort）
冒泡排序是一种简单的排序算法，它按照从小到大的顺序依次比较相邻的元素，如果前一个元素比后一个元素大，则交换它们的位置，直到整个数组排好序为止。
Java实现：
public static void bubbleSort(int[] arr) {
int temp; //定义临时变量，用于交换数据
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { //外层循环控制比较次数
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) { //内层循环控制每轮比较次数
if (arr[j] > arr[j + 1]) { //从小到大排序
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
2. 选择排序（Selection Sort）
选择排序是一种简单直观的排序算法，它通过不断选取剩余元素中的最小值，依次放到已排序元素的末尾，直到整个数组排好序为止。
Java实现：
public static void selectionSort(int[] arr) {
int min_index;
int temp;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { //外层循环控制比较次数
min_index = i; //默认最小元素下标为i
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) { //内层循环控制每轮比较次数
if (arr[j] < arr[min_index]) { //从小到大排序
min_index = j; //记录最小元素下标
}
}
if (min_index != i) { //找到更小的元素，交换它们的位置
temp = arr[i];
arr[i] = arr[min_index];
arr[min_index] = temp;
}
}
}
3. 插入排序（Insertion Sort）
插入排序是一种简单的排序算法，它通过依次将每个元素插入到已排序序列中的适当位置，直到整个数组排好序为止。
Java实现：
public static void insertionSort(int[] arr) {
int temp;
for (int i = 1; i < arr.length; i++) { //外层循环控制插入次数
for (int j = i; j > 0 && arr[j] < arr[j - 1]; j--) { //内层循环控制每轮比较次数
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j - 1];
arr[j - 1] = temp;
}
}
}
4. 快速排序（Quick Sort）
快速排序是一种高效的排序算法，它通过选取一个元素作为基准（通常是数组的 个元素），将数组分为两部分，一部分比基准元素小，一部分比基准元素大，然后对这两部分分别递归进行快速排序，直到整个数组排好序为止。
Java实现：
public static void quickSort(int[] arr, int start, int end) {
if (start < end) { //当序列还未处理完时
int pivot = partition(arr, start, end); //基准元素位置
quickSort(arr, start, pivot - 1); //对基准左边部分进行递归排序
quickSort(arr, pivot + 1, end); //对基准右边部分进行递归排序
}
}
private static int partition(int[] arr, int start, int end) {
int pivot = arr[start]; //默认基准元素为数组的 个元素
int left = start;
int right = end;
while (left < right) {
while (left < right && arr[right] >= pivot) { //从右往左查找 个小于基准元素的位置
right--;
}
while (left < right && arr[left] <= pivot) { //从左往右查找 个大于基准元素的位置
left++;
}
if (left < right) { //找到两个元素之后，交换它们的位置
int temp = arr[left];
arr[left] = arr[right];
arr[right] = temp;
}
}
//将基准元素放到正确的位置
arr[start] = arr[left];
arr[left] = pivot;
return left;
}
5. 归并排序（Merge Sort）
归并排序是一种高效稳定的排序算法，它通过将数组不断划分为小的子序列，然后再对这些子序列进行排序合并，最终得到排序好的数组。
Java实现：
public static void mergeSort(int[] arr, int start, int end) {
if (start < end) {
int mid = (start + end) / 2; //中间位置
mergeSort(arr, start, mid); //对左半部分递归排序
mergeSort(arr, mid + 1, end); //对右半部分递归排序
merge(arr, start, mid, end); //合并左右两个有序数组
}
}
private static void merge(int[] arr, int start, int mid, int end) {
int[] tmpArr = new int[end - start + 1]; //临时数组，用于存放合并后的结果
int i = start;
int j = mid + 1;
int k = 0;
while (i <= mid && j <= end) {
if (arr[i] < arr[j]) { //从小到大排序
tmpArr[k++] = arr[i++];
} else {
tmpArr[k++] = arr[j++];
}
}
while (i <= mid) { //将左边剩余元素填充进tmp中
tmpArr[k++] = arr[i++];
}
while (j <= end) { //将右序列剩余元素填充进tmp中
tmpArr[k++] = arr[j++];
}
for (int n = 0; n < tmpArr.length; n++) { //将tmp数组中的元素写入到原数组中
arr[start + n] = tmpArr[n];
}
}
以上是使用Java编写的五种排序函数，它们分别是冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。在使用时，只需要将需要排序的数组传入相应的函数中即可得到排序好的结果。通过这些排序函数，我们可以对数据进行不同类型的处理，得到满足需求的排序结果。