常见的七种Java排序算法原理是什么，怎样实现？

在Java编程中，排序算法是数据处理和算法设计中的基础。它们通过将一组数据按照一定的顺序排列，使得数据的查找、比较等操作更加高效。常见的七种Java排序算法包括冒泡排序、快速排序、插入排序（直接和希尔）、选择排序（简单和堆）、归并排序和堆排序。接下来，我们将详细探讨这些排序算法的原理及实现方式。

一、冒泡排序（Bubble Sort）

原理：冒泡排序通过重复遍历要排序的数列，比较相邻元素的大小，如果顺序错误则交换它们。这个过程会重复进行，直到数列完全有序。

实现：

public void bubbleSort(int[] array) {
    int n = array.length;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        boolean flag = true;
        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
            if (array[j] > array[j + 1]) {
                swap(array, j, j + 1);
                flag = false;
            }
        }
        if (flag) {
            break;
        }
    }
}

二、快速排序（Quick Sort）

原理：快速排序是一种分治算法，通过选择一个基准值（pivot），将数组分为两个子数组，一个包含所有小于基准值的元素，另一个包含所有大于基准值的元素，然后递归地对这两个子数组进行快速排序。

实现：

public void quickSort(int[] array, int low, int high) {
    if (low >= high) {
        return;
    }
    int pivot = array[low];
    int i = low, j = high;
    while (i < j) {
        while (array[j] >= pivot && i < j) {
            j--;
        }
        while (array[i] <= pivot && i < j) {
            i++;
        }
        if (i < j) {
            swap(array, i, j);
        }
    }
    array[low] = array[j];
    array[j] = pivot;
    quickSort(array, low, j - 1);
    quickSort(array, j + 1, high);
}

三、插入排序（Insertion Sort）

原理：插入排序将数组分为已排序和未排序两部分，每次从未排序部分取出一个元素，在已排序部分找到合适的位置插入。

实现（直接插入排序）：

public void insertSort(int[] array) {
    int n = array.length;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int tmp = array[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && array[j] > tmp) {
            array[j + 1] = array[j];
            j--;
        }
        array[j + 1] = tmp;
    }
}

四、希尔排序（Shell Sort）

原理：希尔排序是插入排序的一种高效改进版，通过将原始数组分割成多个子序列分别进行直接插入排序，待整个序列基本有序时，再对全体记录进行直接插入排序。

实现：

public void shellSort(int[] array) {
    for (int gap = array.length / 2; gap >= 1; gap /= 2) {
        for (int i = gap; i < array.length; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i - gap;
            while (j >= 0 && array[j] > tmp) {
                array[j + gap] = array[j];
                j -= gap;
            }
            array[j + gap] = tmp;
        }
    }
}

五、选择排序（Selection Sort）

原理：选择排序首先在未排序序列中找到最小（或最大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（或最大）元素，然后放到已排序序列的末尾。

实现（简单选择排序）：

public void selectionSort(int[] array) {
    for (int i = 0; i < array.length - 1; i