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java實現(xiàn)6種字符串數(shù)組的排序(Stringarraysort)

注意，本文不是字符串排序，是字符串數(shù)組的排序。

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方法分別是：

1、低位優(yōu)先鍵索引排序
2、高位優(yōu)先建索引排序
3、Java自帶排序（經(jīng)過調(diào)優(yōu)的歸并排序）
4、冒泡排序
5、快速排序
6、三向快速排序

時間復雜度：

  • 最慢的肯定是冒泡，O(n的平方)
  • 最快的是快速排序，平均 O(nlogn)
  • 低位優(yōu)先，O(nW),W是字符串長度，在字符串長度較短情況下和快速排序時間應(yīng)該很接近
  • 高位優(yōu)先，O(n) - O(nW)
  • 三向快速排序，O(n) - O(nW)

本文中使用的例子是一個5757行的隨機字符串數(shù)組文本TXT，實際測試結(jié)果：

  • 低位優(yōu)先鍵索引排序：5 ms
  • 高位優(yōu)先鍵索引排序：8 ms
  • JAVA自帶排序：9 ms
  • 冒泡排序：284 ms
  • 快速排序：8 ms
  • 三向快速排序：12 ms

穩(wěn)定的排序是：

  • 低位優(yōu)先鍵索引排序
  • 高位優(yōu)先建索引排序
  • 歸并排序（Java自帶的排序算法），速度還行，關(guān)鍵是保持循環(huán)情況下的順序穩(wěn)定

低位優(yōu)先：

public static void sort(String[] a, int w) {
    int n = a.length;
    int R = 256;  // extend ASCII alphabet size
    String[] aux = new String[n];

    for (int d = w-1; d >= 0; d--) {
      int[] count = new int[R+1];
      for (int i = 0; i < n; i++)
        count[a[i].charAt(d) + 1]++;
      for (int r = 0; r < R; r++)
        count[r+1] += count[r];
      for (int i = 0; i < n; i++)
        aux[count[a[i].charAt(d)]++] = a[i];
      for (int i = 0; i < n; i++)
        a[i] = aux[i];
    }
  }

高位優(yōu)先：https://algs4.cs.princeton.edu/code/edu/princeton/cs/algs4/MSD.java.html

JAVA自帶排序：

Arrays.sort(arr);

冒泡：

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

快速：

static void quickSort(String[] arr,int left,int right)      //快速排序算法
  {
    String f,t;
    int rtemp,ltemp;
 
    ltemp=left;
    rtemp=right;
    f=arr[(left+right)/2];            //分界值
    while(ltemp<rtemp)
    {
      while(arr[ltemp].compareTo(f)<0)
      {
        ++ltemp;
      }
      while(arr[rtemp].compareTo(f)>0) 
      {
        --rtemp;
      }
      if(ltemp<=rtemp)
      {
        t=arr[ltemp];
        arr[ltemp]=arr[rtemp];
        arr[rtemp]=t;
        --rtemp;
        ++ltemp;
      }
    }
    if(ltemp==rtemp) 
    {
      ltemp++;
    }
    if(left<rtemp) 
    {
      quickSort(arr,left,ltemp-1);      //遞歸調(diào)用
    }
    if(ltemp<right) 
    {
      quickSort(arr,rtemp+1,right);      //遞歸調(diào)用
    }
  }

三向快速：

https://algs4.cs.princeton.edu/code/edu/princeton/cs/algs4/Quick3string.java.html

驗證代碼：

public static void main(String[] args) {
    URL path = SortWords.class.getResource("");    
    //不定長隨機單詞1000個
    //File file = new File(path.getPath()+"/1000words.txt");
    //長度為5的單詞，5757個
    File file = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file1 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file2 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file3 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file4 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    File file5 = new File(path.getPath()+"/words5.txt");
    
    String[] arr = (String[])ReadFiledata.txt2List(file).toArray(new String[0]);
    //排序前
    for(String s : arr) {
      //System.out.println(s.toString());
    }
    
    //##############低位優(yōu)先
    TimeMillis.setStart();
    LSD.sort(arr,5);
    TimeMillis.setEnd("低位優(yōu)先鍵索引排序：");
    //排序后
    for(String s : arr) {
      //System.out.println(s.toString());
    }
    
    //##############高位優(yōu)先
    String[] arr1 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file1).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    MSD.sort(arr1);
    TimeMillis.setEnd("高位優(yōu)先鍵索引排序：");
    //排序后
    for(String s : arr1) {
      //System.out.println(s.toString());
    }
    
   //##############JAVA自帶排序
    String[] arr2 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file2).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    Arrays.sort(arr2);
    TimeMillis.setEnd("JAVA自帶排序：");
    //排序后
    for(Object s : arr2) {
      //System.out.println(s.toString());
    }
    
   //##############冒泡排序

    String[] arr3 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file3).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    bubblingSort(arr3);
    TimeMillis.setEnd("冒泡排序：");
    //排序后
    for(String s : arr3) {
      //System.out.println(s.toString());
    }
    
   //##############快速排序
    String[] arr4 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file4).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    quickSort(arr4,0,5756);
    TimeMillis.setEnd("快速排序：");
    //排序后
    for(String s : arr4) {
      //System.out.println(s.toString());
    }
    
   //##############三向快速排序
    String[] arr5 = (String[])ReadFiledata.txt2List(file5).toArray(new String[0]);
    TimeMillis.setStart();
    Quick3string.sort(arr5);
    TimeMillis.setEnd("三向快速排序：");
    //排序后
    for(String s : arr5) {
      //System.out.println(s.toString());
    } 
  }

運行多次結(jié)果相近：

低位優(yōu)先鍵索引排序：8 ms
高位優(yōu)先鍵索引排序：10 ms
JAVA自帶排序：15 ms
冒泡排序：315 ms
快速排序：9 ms
三向快速排序：13 ms

 用到的數(shù)據(jù)txt文件下載：

words5_jb51.rar

ReadFiledata幫助類：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ReadFiledata {
  public static String txt2String(File file){
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    try{
      BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
      String s = null;
      while((s = br.readLine())!=null){
        result.append(System.lineSeparator()+s);
      }
      br.close();  
    }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
    }
    return result.toString();
  }

  public static List<String> txt2List(File file){
 
    try{
      BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
      List<String> list = new ArrayList<String>();
      String s;
      while((s = br.readLine())!=null){
        list.add(s);
      }
      
      br.close(); 
      return list;
    }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
    }
    return null;
  }
  
  public static Object[] txt2Array(File file){
    return txt2List(file).toArray();
  }

}

參考書目：《算法 4th》

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)。

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