Java中常见的排序算法及其实现函数

在计算机科学中，排序是一种重要的算法。它可以将一组无序的数据按照一定的顺序重新排列。在Java中，常见的排序算法有冒泡排序、快速排序、选择排序、插入排序、归并排序等。下面将逐一介绍这些算法及其实现函数。

1. 冒泡排序（Bubble Sort）

冒泡排序是一种基本的排序算法。它通过比较相邻的两个数，将较大的数交换到右边，较小的数交换到左边，从而实现排序。该算法的时间复杂度为O(n2)。

冒泡排序的实现函数如下：

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

2. 快速排序（Quick Sort）

快速排序是一种高效的排序算法。它通过选取一个基准值，将数列分成左右两部分，左边部分所有数值均小于基准值，右边部分所有数值均大于基准值，然后递归地对左右两部分进行排序。该算法的时间复杂度为O(nlogn)。

快速排序的实现函数如下：

public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int i = left, j = right, x = arr[left];
        while (i < j) {
            while (i < j && arr[j] >= x) j--;
            if (i < j) arr[i++] = arr[j];
            while (i < j && arr[i] < x) i++;
            if (i < j) arr[j--] = arr[i];
        }
        arr[i] = x;
        quickSort(arr, left, i - 1);
        quickSort(arr, i + 1, right);
    }
}

3. 选择排序（Selection Sort）

选择排序是一种简单的排序算法。它通过选择最小的数值，将其与 个数值互换，然后选择第二小的数值，将其与第二个数值互换，以此类推，最终实现排序。该算法的时间复杂度为O(n2)。

选择排序的实现函数如下：

public static void selectionSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = temp;
    }
}

4. 插入排序（Insertion Sort）

插入排序是一种简单的排序算法。它通过将数列分成已排序部分和未排序部分，从未排序部分依次取出一个数值插入已排序部分中，最终实现排序。该算法的时间复杂度为O(n2)。

插入排序的实现函数如下：

public static void insertionSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int temp = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > temp) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = temp;
    }
}

5. 归并排序（Merge Sort）

归并排序是一种高效的排序算法。它将数列分成两部分，分别对两部分递归地进行排序，然后将两个有序的部分归并成一个有序的数列，最终实现排序。该算法的时间复杂度为O(nlogn)。

归并排序的实现函数如下：

public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        mergeSort(arr, left, mid);
        mergeSort(arr, mid + 1, right);
        merge(arr, left, mid, right);
    }
}

private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right) {
    int[] temp = new int[right - left + 1];
    int i = left, j = mid + 1, k = 0;
    while (i <= mid && j <= right) {
        if (arr[i] <= arr[j]) {
            temp[k++] = arr[i++];
        } else {
            temp[k++] = arr[j++];
        }
    }
    while (i <= mid) {
        temp[k++] = arr[i++];
    }
    while (j <= right) {
        temp[k++] = arr[j++];
    }
    for (i = left, k = 0; i <= right; i++, k++) {
        arr[i] = temp[k];
    }
}

以上就是Java中常见的排序算法及其实现函数。实际应用中，我们可以根据数据的特点选择不同的算法，以达到更好地排序效果。