排序算法时间复杂度比较

排序算法比较主要内容：1)利用随机函数产生10000个随机整数，对这些数进行多种方法排序。

2）至少采用4种方法实现上述问题求解（可采用的方法有插入排序、希尔排序、起泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序），并把排序后的结功能果保存在不同的文件里。

3）给出该排序算法统计每一种排序方法的性能（以运行程序所花费的时间为准进行对比），找出其中两种较快的方法。

程序的主要功能：1.随机数在排序函数作用下进行排序2.程序给出随机数排序所用的时间。

算法及时间复杂度（一）各个排序是算法思想：（1）直接插入排序：将一个记录插入到已排好的有序表中，从而得到一个新的，记录数增加1的有序表。

（2）冒泡排序：首先将第一个记录的关键字和第二个记录的关键字进行比较，若为逆序，则将两个记录交换，然后比较第二个记录和第三个记录的关键字。

依此类推，直到第N-1和第N个记录的关键字进行过比较为止。

上述为第一趟排序，其结果使得关键字的最大纪录被安排到最后一个记录的位置上。

然后进行第二趟起泡排序，对前N-1个记录进行同样操作。

一共要进行N-1趟起泡排序。

（3）快速排序：通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，已达到整个序列有序。

（4）选择排序：通过N-I次关键字间的比较，从N-I+1个记录中选出关键字最小的记录，并和第I（1<=I<=N）个记录交换。

时间复杂度分析排序算法最差时间时间复杂度是否稳定？插入排序O(n2) O(n2) 稳定冒泡排序O(n2) O(n2) 稳定快速排序O(n2) O(n*logn) 不稳定2选择排序O(n2) O(n2) 稳定10000个数据的时间比较：算法名称用时插入排序122冒泡排序343快速排序7选择排序116程序源代码：/********************************************************************************************** package test;public class SortArray {private static final int Min = 1;//生成随机数最小值private static final int Max = 10000;//生成随机数最大值private static final int Length = 10000;//生成随机数组长度(测试的朋友建议不要超过40000,不然你要等很久,如果你电脑配置绝对高的情况下你可以再加个0试试)public static void main(String[] args) {System.out.println("数组长度："+Length+", Min："+Min+", Max："+Max);long begin;long end;int arr[] = getArray(Length);begin = System.currentTimeMillis();insertSort(arr.clone());end = System.currentTimeMillis();System.out.println("插入法排序法消耗时间:"+(end-begin)+"毫秒");begin = System.currentTimeMillis();bubbleSort(arr.clone());end = System.currentTimeMillis();System.out.println("冒泡发排序法消耗时间:"+(end-begin)+"毫秒");begin = System.currentTimeMillis();fastSort(arr.clone(),0,arr.length-1);end = System.currentTimeMillis();System.out.println("快速排序法消耗时间:"+(end-begin)+"毫秒");begin = System.currentTimeMillis();choiceSort(arr.clone());end = System.currentTimeMillis();System.out.println("选择排序法消耗时间:"+(end-begin)+"毫秒");}/**生成随机数数组* @param length 数组长度* @return int[]*/private static int[] getArray(int length){if(length<=0)return null;int arr[] = new int[length];for (int i = 0; i < arr.length; i++) {int temp = (int)(Min+Math.random()*(Max-Min-1)); arr[i] = temp;}return arr;}/**快速发排序* @param arr 需要排序的数组* @param left 数组最小下标(一般是0)* @param right 数组最大下标(一般是Length-1)* @return int[]*/private static int[] fastSort(int[] arr,int left,int right){ if(left < right){int s = arr[left];int i = left;int j = right + 1;while(true){//向右找大于s的元素的索引while(i+1 < arr.length && arr[++i] < s);//向左找小于s的元素的索引while(j-1 > -1 && arr[--j] > s);//如果i >= j 推出循环if(i >= j){break;}else{//教化i和j位置的元素int t = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = t;}}arr[left] = arr[j];arr[j] = s;//对左面进行递归fastSort(arr,left,j-1);//对右面进行递归fastSort(arr,j+1,right);}return arr;}/**插入法排序* @param arr 需要排序的数组* @return int[]*/private static int[] insertSort(int[] arr){ for(int i = 1;i < arr.length;i++){ int temp = arr[i];int j = i - 1;while(temp < arr[j]){arr[j+1] = arr[j];j--;if(j == -1){break;}}arr[j+1] = temp;}return arr;}/**冒泡发排序* @param arr 需要排序的数组* @return int[]*/private static int[] bubbleSort(int[] arr){for(int i = 0;i < arr.length;i++){//比较两个相邻的元素for(int j = 0;j < arr.length-i-1;j++){ if(arr[j] > arr[j+1]){int t = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = t;}}}return arr;}/**选择法排序* @param arr* @return*/private static int[] choiceSort(int[] arr){for(int i = 0;i < arr.length;i++){int m = i;for(int j = i + 1;j < arr.length;j++){//如果第j个元素比第m个元素小，将j赋值给mif(arr[j] < arr[m]){m = j;}}//交换m和i两个元素的位置if(i != m){int t = arr[i];arr[i] = arr[m];arr[m] = t;}}return arr; }/**打印数组* @param arr 需要打印的数组*/private static void print(int[] arr){ if(arr==null||arr.length==0)return;for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.print(arr[i]+",");}}}测试结果：11总结：好的算法＋编程技巧＋高效率＝好的程序。

1、做什么都需要耐心，做设计写程序则更需要耐心。

一开始的时候，好不容易写好了程序，可是等最后调试的时候发现错误很隐蔽，就很费时间了。

后来我先在纸上构思出函数的功能和参数，先把各小部分编好才编主函数,考虑好接口之后才动手编，这样就比较容易成功了。

2、做任何事情我决定都应该有个总体规划。

之后的工作按照规划逐步展开完成。

对于一个完整的程序设计，首先需要总体规划写程序的步骤，分块写,分函数写，然后写完一部分马上纠错调试。

而不是像我第一次那样，一口气写完，然后再花几倍的时间调试。

一步步来，走好一步再走下一步。

3、感觉一开始设计结构写函数体现的是数据结构的思想，后面的调试则更加体现了人的综合素质，专业知识、坚定耐心、锲而不舍，真的缺一不可。

4、通过这次实验，复习了Java语言相关知识,磨练了我的意志,是我更有了自信心。

1 11。