排序算法(JAVA實現)：冒泡排序法和插入排序法

為了方便擴展，先引入一個抽象的基礎類：

[html]

1. package com.andyidea.algorithms;  
2.   
3. /**  
4.  * 排序抽象基礎類  
5.  * @author Andy.Chen  
6.  *  
7.  * @param <T>  
8.  */  
9. public abstract class Sorter<T extends Comparable<T>> {  
10.       
11.     public abstract void sort(T[] array,int from,int len);  
12.       
13.     public final void sort(T[] array){  
14.         sort(array,0,array.length);  
15.     }  
16.       
17.     protected final void swap(T[] array,int from,int to){  
18.         T tmp = array[from];  
19.         array[from] = array[to];  
20.         array[to] = tmp;  
21.     }  
22.   
23. }  

【一】冒泡排序：冒泡排序是一種簡單的排序算法，其平均時間復雜度為O(n²)，它重復地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。

冒泡排序算法的具體描述如下：

1. 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
2. 對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
3. 針對所有的元素重復以上的步驟，除了最後一個。
4. 持續每次對越來越少的元素重復上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。

冒泡排序算法源碼如下：

[html]

1. package com.andyidea.algorithms;  
2.   
3. /**  
4.  * 冒泡排序法  
5.  * @author Andy.Chen  
6.  *  
7.  * @param <T>  
8.  */  
9. public class BubbleSort<T extends Comparable<T>> extends Sorter<T> {  
10.       
11.     //是否從右向左排序的標志位  
12.     public static boolean RIGHT = true;  
13.   
14.     @Override  
15.     public void sort(T[] array, int from, int len) {  
16.         if(RIGHT){  
17.             bubble_right(array, from, len);  
18.         }else{  
19.             bubble_left(array, from, len);  
20.         }  
21.     }  
22.       
23.     /**  
24.      * 從右向左排序  
25.      * @param array  
26.      * @param from  
27.      * @param len  
28.      */  
29.     public final void bubble_right(T[] array, int from, int len){  
30.         for(int i=from; i<from+len; i++){  
31.             for(int j=from+len-1;j>i;j--){  
32.                 if(array[j].compareTo(array[j-1])<0){  
33.                     swap(array, j-1, j);  
34.                 }  
35.             }  
36.         }  
37.     }  
38.       
39.     /**  
40.      * 從左向右排序  
41.      * @param array  
42.      * @param from  
43.      * @param len  
44.      */  
45.     public final void bubble_left(T[] array, int from, int len){  
46.         for(int i=from+len-1; i>from;i--){  
47.             for(int j=from;j<i;j++){  
48.                 if(array[j].compareTo(array[j+1])>0){  
49.                     swap(array,j,j+1);  
50.                 }  
51.             }  
52.         }  
53.     }  
54.   
55. }  

【二】插入排序：插入排序（Insertion Sort）的算法描述是一種簡單直觀的排序算法，其平均時間復雜度為O(n²)。它的工作原理是通過構建有序序列，對於未排序數據，在已排序序列中從後向前掃描，找到相應位置並插入。插入排序在實現上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的額外空間的排序），因而在從後向前掃描過程中，需要反復把已排序元素逐步向後挪位，為最新元素提供插入空間。

插入排序都采用in-place在數組上實現。具體算法描述如下：

1. 從第一個元素開始，該元素可以認為已經被排序
2. 取出下一個元素，在已經排序的元素序列中從後向前掃描
3. 如果該元素（已排序）大於新元素，將該元素移到下一位置
4. 重復步驟3，直到找到已排序的元素小於或者等於新元素的位置
5. 將新元素插入到該位置中
6. 重復步驟2

[html]

1. package com.andyidea.algorithms;  
2.   
3. /**  
4.  * 插入排序法  
5.  * @author Andy.Chen  
6.  * @param <T>  
7.  *  
8.  */  
9. public class InsertionSort<T extends Comparable<T>> extends Sorter<T> {  
10.   
11.     @Override  
12.     public void sort(T[] array, int from, int len) {  
13.         T tmp = null;  
14.         for(int i=from+1;i<from+len;i++){  
15.             tmp = array[i];  
16.             int j = i;  
17.             for( ; j>from; j--){  
18.                 if(tmp.compareTo(array[j-1]) < 0){  
19.                     array[j] = array[j-1];  
20.                 }else{  
21.                     break;  
22.                 }  
23.             }  
24.             array[j] = tmp;  
25.         }  
26.     }  
27.   
28. }