public class Sort {

    //冒泡排序
    public static int[] bubbleSort(int[] unSorted) {
        for (int i = 0; i < unSorted.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < unSorted.length - 1 - i; j++) {
                if (unSorted[j + 1] < unSorted[j]) {
                    int temp = unSorted[j];
                    unSorted[j] = unSorted[j + 1];
                    unSorted[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        return unSorted;
    }

    //选择排序
    public static int[] selectionSort(int[] arr) {
        int minIndex = 0, temp = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            temp = arr[i];
            arr[i] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
        }
        return arr;
    }

    //插入排序,将未排序的插入到已排序的对应的位置中
    public static int[] insertionSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int preIndex = i - 1;//已排序最后一个元素索引
            int current = arr[i];//当前需要排序的元素
            while (preIndex >= 0 && arr[preIndex] > current) {
                arr[preIndex + 1] = arr[preIndex];
                preIndex--;
            }
            arr[preIndex + 1] = current;
        }
        return arr;
    }

    //希尔排序，按增量分组，增量逐渐减少，知道分为一个组；每个分组按插入排序排序
    public static int[] shellSort(int[] arr) {
        int len = arr.length;
        for (int gap = len / 2; gap > 0; gap /= 2) {
            for (int i = gap; i < len; i++) {
                //插入排序
                int temp = arr[i];
                int j;
                for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap)
                    arr[j] = arr[j - gap];
                arr[j] = temp;
            }
        }
        return arr;
    }

    //快速排序
    public static int[] quickSort(int arr[], int begin, int end) {
        if (begin < end) {
            int partitionIndex = partition(arr, begin, end);
            quickSort(arr, begin, partitionIndex - 1);
            quickSort(arr, partitionIndex + 1, end);
        }
        return arr;
    }

    private static int partition(int arr[], int begin, int end) {
        int pivot = arr[end];
        int i = (begin - 1);

        for (int j = begin; j < end; j++) {
            if (arr[j] <= pivot) {
                i++;
                int swapTemp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = swapTemp;
            }
        }

        int swapTemp = arr[i + 1];
        arr[i + 1] = arr[end];
        arr[end] = swapTemp;
        return i + 1;
    }

    //归并排序
    public static int[] mergeSort(int[] arr, int low, int high) {
        int mid = (low + high) / 2;
        if (low < high) {
            mergeSort(arr, low, mid);
            mergeSort(arr, mid + 1, high);
            merge(arr, low, mid, high);
        }
        return arr;
    }

    private static void merge(int[] arr, int low, int mid, int high) {
        int[] temp = new int[high - low + 1];
        int i = low;// 左指针
        int j = mid + 1;// 右指针
        int k = 0;
        // 把较小的数先移到新数组中
        while (i <= mid && j <= high) {
            if (arr[i] < arr[j]) {
                temp[k++] = arr[i++];
            } else {
                temp[k++] = arr[j++];
            }
        }
        // 把左边剩余的数移入数组
        while (i <= mid) {
            temp[k++] = arr[i++];
        }
        // 把右边边剩余的数移入数组
        while (j <= high) {
            temp[k++] = arr[j++];
        }
        // 把新数组中的数覆盖nums数组
        for (int k2 = 0; k2 < temp.length; k2++) {
            arr[k2 + low] = temp[k2];
        }
    }

    public static int[] heapSort(int[] arr)
    {
        int n = arr.length;

        // Build heap (rearrange array)
        for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)
            heapify(arr, n, i);

        // One by one extract an element from heap
        for (int i=n-1; i>=0; i--)
        {
            // Move current root to end
            int temp = arr[0];
            arr[0] = arr[i];
            arr[i] = temp;

            // call max heapify on the reduced heap
            heapify(arr, i, 0);
        }
        return arr;
    }

    // To heapify a subtree rooted with node i which is
    // an index in arr[]. n is size of heap
    private  static void heapify(int arr[], int n, int i)
    {
        int largest = i;  // Initialize largest as root
        int l = 2*i + 1;  // left = 2*i + 1
        int r = 2*i + 2;  // right = 2*i + 2

        // If left child is larger than root
        if (l < n && arr[l] > arr[largest])
            largest = l;

        // If right child is larger than largest so far
        if (r < n && arr[r] > arr[largest])
            largest = r;

        // If largest is not root
        if (largest != i)
        {
            int swap = arr[i];
            arr[i] = arr[largest];
            arr[largest] = swap;

            // Recursively heapify the affected sub-tree
            heapify(arr, n, largest);
        }
    }

    public static int[] getRandomArr(int size) {

        int[] random = new int[size];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            random[i] = i + RandomUtils.nextInt(1, size);
        }
        return random;
    }

}