Java中的排序算法及其实现函数？

在Java中，常用的排序算法有冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序和堆排序。下面将逐一介绍这些排序算法以及它们的实现函数。

1. 冒泡排序（Bubble Sort）：

冒泡排序是一种基础的比较排序算法，它通过重复地交换相邻的元素来将最大（或最小）的元素逐渐移动到列表的末尾。具体实现函数如下：

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

2. 选择排序（Selection Sort）：

选择排序每次从未排序的部分选择最小（或最大）的元素，并将其放到已排序部分的末尾。具体实现函数如下：

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

3. 插入排序（Insertion Sort）：

插入排序每次将一个元素插入到已排序部分的正确位置中，从而构建出一个有序序列。具体实现函数如下：

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

4. 归并排序（Merge Sort）：

归并排序采用分治的思想，将待排序的序列一分为二，分别对两个子序列排序后再合并，从而得到一个有序序列。具体实现函数如下：

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

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

5. 快速排序（Quick Sort）：

快速排序也是一种常用的分治排序算法，通过选择一个基准元素，将序列分为小于基准的部分和大于基准的部分，然后分别对这两部分进行递归排序。具体实现函数如下：

public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pivot = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pivot - 1);
        quickSort(arr, pivot + 1, high);
    }
}

private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;
            // 交换arr[i]和arr[j]
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    
    // 交换arr[i+1]和arr[high]
    int temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[high];
    arr[high] = temp;
    
    return i + 1;
}

6. 堆排序（Heap Sort）：

堆排序通过构建最大堆（或最小堆）来实现排序，每次将堆顶元素（最大或最小值）与堆的最后一个元素交换，然后对剩余的元素重新构建堆。具体实现函数如下：

public static void heapSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
        heapify(arr, n, i);
    }
    
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        // 交换arr[0]和arr[i]
        int temp = arr[0];
        arr[0] = arr[i];
        arr[i] = temp;
        heapify(arr, i, 0);
    }
}

private static void heapify(int[] arr, int n, int i) {
    int largest = i;
    int left = 2 * i + 1;
    int right = 2 * i + 2;
    
    if (left < n && arr[left] > arr[largest]) {
        largest = left;
    }
    
    if (right < n && arr[right] > arr[largest]) {
        largest = right;
    }
    
    if (largest != i) {
        // 交换arr[i]和arr[largest]
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[largest];
        arr[largest] = temp;
        heapify(arr, n, largest);
    }
}

以上就是在Java中常用的排序算法及其实现函数。它们各自有自己的特点和适用场景，选择合适的排序算法可以有效提高算法的效率。