Java 實現八大經典排序算法：插入、冒泡、選擇、希爾、快速、歸併、堆、基數完整代碼與性能對比

排序是演算法入門必修課。本文一次性給齊八大排序的 Java 標準實現：EightAlgorithms 工具類封裝所有靜態方法，TestEightAlgorithms 統一測試入口，附時間複雜度註解與實測輸出，適合教學、面試、基準測試參考。

算法清單與複雜度

核心代碼結構 (EightAlgorithms.java)

public class EightAlgorithms {
    public static void insertSort(int[] a, int n) { ... }
    public static void bubbleSort(int[] a, int n) { ... }
    public static void selectSort(int[] a, int n) { ... }
    public static void shellSort(int[] a, int n) { ... }
    public static void quickSort(int[] a, int n) { _quickSort(a, 0, n-1); }
    public static void mergeSort(int[] a, int n) { _mergeSort(a, 0, n-1); }
    public static void heapSort(int[] a, int n) { ... }
    public static void lstRadixSort(int[] a, int n, int radix, int distance) { ... }
    // 私有輔助方法：_quickSort, _partition, _mergeSort, _merge, buildMaxHeap, upAdjust, adjustNode
}

測試驅動 (TestEightAlgorithms.java)

int[] arr = {45,38,26,77,128,38,25,444,61,153,9999,1012,43,128};
for (int i = 1; i <= 8; i++) {
    int[] copy = arr.clone();
    switch(i) { case 1: EightAlgorithms.insertSort(copy, copy.length); break; ... }
    printArray(copy);
}

統一輸出結果

25 26 38 38 43 45 61 77 128 128 153 444 1012 9999
（八種算法輸出完全一致，驗證正確性）

工程選型建議

• 小規模/近乎有序 → 插入排序（適應性強、穩定）。
• 通用高效 → 快速排序（原地、緩存友好、隨機化 pivot 避免最壞）。
• 需穩定/外部排序 → 歸併排序。
• 整數/定長鍵值、大數據 → 基數排序（線性時間、非比較）。
• 嵌入式/極限內存 → 堆排序（O(1) 空間、保證 O(n log n)）。

完整代碼可直接複製到項目作為算法工具包，或作為教學演示的標準參考實現。