Java Array sort: Forma rápida de obtener una lista ordenada de índices de una matriz

Solución simple para crear una matriz de indexadores: ordenar el indexador comparando los valores de datos:

final Integer[] idx = { 0, 1, 2, 3 };
final float[] data = { 1.7f, -0.3f,  2.1f,  0.5f };

Arrays.sort(idx, new Comparator<Integer>() {
    @Override public int compare(final Integer o1, final Integer o2) {
        return Float.compare(data[o1], data[o2]);
    }
});

Crear un TreeMap de valores a índices

    float[] array = new float[]{};
    Map<Float, Integer> map = new TreeMap<Float, Integer>();
    for (int i = 0; i < array.length; ++i) {
        map.put(array[i], i);
    }
    Collection<Integer> indices = map.values();

Los índices serán ordenados por los flotadores a los que apuntan, el array original no será tocado. Convertir el Collection<Integer> a un int[] se deja como un ejercicio si es realmente necesario.

EDITAR: Como se señaló en los comentarios, este enfoque no funciona si hay valores duplicados en la matriz flotante. Esto se puede abordar haciendo el Map<Float, Integer> en un Map<Float, List<Integer>> aunque esto complicará el interior del bucle for y la generación del final colección ligeramente.

Usando características de Java 8 ( sin biblioteca adicional) , forma concisa de lograrlo.

int[] a = {1,6,2,7,8}
int[] sortedIndices = IntStream.range(0, a.length)
                .boxed().sorted((i, j) -> a[i] - a[j])
                .mapToInt(ele -> ele).toArray();

Con Java funcional :

import static fj.data.Array.array;
import static fj.pre.Ord.*;
import fj.P2;

array(d).toStream().zipIndex().sort(p2Ord(doubleOrd, intOrd))
  .map(P2.<Double, Integer>__2()).toArray();

El caso más general de La respuesta de Jherico que permite valores duplicados sería este:

// Assuming you've got: float[] array; defined already

TreeMap<Float, List<Integer>> map = new TreeMap<Float, List<Integer>>();
for(int i = 0; i < array.length; i++) {
    List<Integer> ind = map.get(array[i]);
    if(ind == null){
        ind = new ArrayList<Integer>();
        map.put(array[i], ind);
    }
    ind.add(i);
}

// Now flatten the list
List<Integer> indices = new ArrayList<Integer>();
for(List<Integer> arr : map.values()) {
    indices.addAll(arr);
}

La mejor solución sería siguiendo las líneas de qsort de C, que le permite especificar funciones para comparar e intercambiar, por lo que qsort no necesita estar al tanto del tipo u organización de los datos que se ordenan. Aquí hay uno que puedes probar. Dado que Java no tiene funciones, use la clase Array inner para envolver la matriz o colección que se va a ordenar. Luego envuélvalo en un IndexArray y clasifique. El resultado de getIndex () en el IndexArray será una matriz de índices como se describe en el JavaDoc.

public class QuickSortArray {

public interface Array {
    int cmp(int aindex, int bindex);
    void swap(int aindex, int bindex);
    int length();
}

public static void quicksort(Array a) {
    quicksort(a, 0, a.length() - 1);
}

public static void quicksort(Array a, int left, int right) {
    if (right <= left) return;
    int i = partition(a, left, right);
    quicksort(a, left, i-1);
    quicksort(a, i+1, right);
}

public static boolean isSorted(Array a) {
    for (int i = 1, n = a.length(); i < n; i++) {
        if (a.cmp(i-1, i) > 0)
            return false;
    }
    return true;
}

private static int mid(Array a, int left, int right) {
    // "sort" three elements and take the middle one
    int i = left;
    int j = (left + right) / 2;
    int k = right;
    // order the first two
    int cmp = a.cmp(i, j);
    if (cmp > 0) {
        int tmp = j;
        j = i;
        i = tmp;
    }
    // bubble the third down
    cmp = a.cmp(j, k);
    if (cmp > 0) {
        cmp = a.cmp(i, k);
        if (cmp > 0)
            return i;
        return k;
    }
    return j;
}

private static int partition(Array a, int left, int right) {
    int mid = mid(a, left, right);
    a.swap(right, mid);
    int i = left - 1;
    int j = right;

    while (true) {
        while (a.cmp(++i, right) < 0)
            ;
        while (a.cmp(right, --j) < 0)
            if (j == left) break;
        if (i >= j) break;
        a.swap(i, j);
    }
    a.swap(i, right);
    return i;
}

public static class IndexArray implements Array {
    int[] index;
    Array a;

    public IndexArray(Array a) {
        this.a = a;
        index = new int[a.length()];
        for (int i = 0; i < a.length(); i++)
            index[i] = i;
    }

    /**
     * Return the index after the IndexArray is sorted.
     * The nested Array is unsorted. Assume the name of
     * its underlying array is a. The returned index array
     * is such that a[index[i-1]] <= a[index[i]] for all i
     * in 1..a.length-1.
     */
    public int[] index() {
        int i = 0;
        int j = index.length - 1;
        while (i < j) {
            int tmp = index[i];
            index[i++] = index[j];
            index[j--] = tmp;
        }
        int[] tmp = index;
        index = null;
        return tmp;
    }

    @Override
    public int cmp(int aindex, int bindex) {
        return a.cmp(index[aindex], index[bindex]);
    }

    @Override
    public void swap(int aindex, int bindex) {
        int tmp = index[aindex];
        index[aindex] = index[bindex];
        index[bindex] = tmp;
    }

    @Override
    public int length() {
        return a.length();
    }

}

public static int[] indexSort(final double[] v, boolean keepUnsorted) {
    final Integer[] II = new Integer[v.length];
    for (int i = 0; i < v.length; i++) II[i] = i;
    Arrays.sort(II, new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return Double.compare(v[o1],v[o2]);
        }
    });
    int[] ii = new int[v.length];
    for (int i = 0; i < v.length; i++) ii[i] = II[i];
    if (!keepUnsorted) {
        double[] clon = v.clone();
        for (int i = 0; i < v.length; i++) v[i] = clon[II[i]];
    }
    return ii;
}

Convierta la entrada a una clase par como la siguiente y luego clasifique esto usando Arrays.tipo(). Matriz.sort () asegura que el orden original se conserva para valores iguales como lo hace Matlab. A continuación, debe convertir el resultado ordenado de nuevo a los arrays separados.

class SortPair implements Comparable<SortPair>
{
  private int originalIndex;
  private double value;

  public SortPair(double value, int originalIndex)
  {
    this.value = value;
    this.originalIndex = originalIndex;
  }

  @Override public int compareTo(SortPair o)
  {
    return Double.compare(value, o.getValue());
  }

  public int getOriginalIndex()
  {
    return originalIndex;
  }

  public double getValue()
  {
    return value;
  }

}

Otra solución no simple. Aquí hay una versión de ordenación de fusión que es estable y no modifica la matriz de origen, aunque la fusión requiere memoria adicional.

public static int[] sortedIndices(double[] x) {
    int[] ix = new int[x.length];
    int[] scratch = new int[x.length];
    for (int i = 0; i < ix.length; i++) {
        ix[i] = i;
    }
    mergeSortIndexed(x, ix, scratch, 0, x.length - 1);
    return ix;
}

private static void mergeSortIndexed(double[] x, int[] ix, int[] scratch, int lo, int hi) {
    if (lo == hi)
        return;
    int mid = (lo + hi + 1) / 2;
    mergeSortIndexed(x, ix, scratch, lo, mid - 1);
    mergeSortIndexed(x, ix, scratch, mid, hi);
    mergeIndexed(x, ix, scratch, lo, mid - 1, mid, hi);
}

private static void mergeIndexed(double[] x, int[] ix, int[] scratch, int lo1, int hi1, int lo2, int hi2) {
    int i = 0;
    int i1 = lo1;
    int i2 = lo2;
    int n1 = hi1 - lo1 + 1;
    while (i1 <= hi1 && i2 <= hi2) {
        if (x[ix[i1]] <= x[ix[i2]])
            scratch[i++] = ix[i1++];
        else
            scratch[i++] = ix[i2++];
    }
    while (i1 <= hi1)
        scratch[i++] = ix[i1++];
    while (i2 <= hi2)
        scratch[i++] = ix[i2++];
    for (int j = lo1; j <= hi1; j++)
        ix[j] = scratch[j - lo1];
    for (int j = lo2; j <= hi2; j++)
        ix[j] = scratch[(j - lo2 + n1)];
}

//Here index array(of length equal to length of d array) contains the numbers from 0 to length of d array   
      public static Integer [] SortWithIndex(float[] data, Integer [] index)
    {
    int len = data.length;
    float temp1[] = new float[len];
    int temp2[] = new int[len];



         for (int i = 0; i <len; i++) {


                for (int j = i + 1; j < len; j++) {


                  if(data[i]>data[j])
                  {
                    temp1[i] = data[i];
                    data[i] = data[j];
                    data[j] = temp1[i];



                    temp2[i] = index[i];
                    index[i] = index[j];
                    index[j] = temp2[i];

                    }
                  }

        }

        return index;

    }

Yo haría algo como esto:

public class SortedArray<T extends Comparable<T>> {
    private final T[] tArray;
    private final ArrayList<Entry> entries;

    public class Entry implements Comparable<Entry> {
        public int index;

        public Entry(int index) {
            super();
            this.index = index;
        }

        @Override
        public int compareTo(Entry o) {
            return tArray[index].compareTo(tArray[o.index]);
        }
    }

    public SortedArray(T[] array) {
        tArray = array;
        entries = new ArrayList<Entry>(array.length);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            entries.add(new Entry(i));
        }
        Collections.sort(entries);
    }

    public T getSorted(int i) {
        return tArray[entries.get(i).index];

    }

    public T get(int i) {
        return tArray[i];
    }
}

A continuación se muestra un método basado en la ordenación por inserción

public static int[] insertionSort(float[] arr){
    int[] indices = new int[arr.length];
        indices[0] = 0;
        for(int i=1;i<arr.length;i++){
            int j=i;
            for(;j>=1 && arr[j]<arr[j-1];j--){
                    float temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j-1];
                    indices[j]=indices[j-1];
                    arr[j-1] = temp;
            }
            indices[j]=i;
        }
        return indices;//indices of sorted elements
 }

Me gustaría usar esto porque es muy rápido.Pero lo uso para int, puedes cambiarlo para flotar.

private static void mergeSort(int[]array,int[] indexes,int start,int end){
    if(start>=end)return;
    int middle = (end-start)/2+start;
    mergeSort(array,indexes,start,middle);
    mergeSort(array,indexes,middle+1,end);
    merge(array,indexes,start,middle,end);
}
private static void merge(int[]array,int[] indexes,int start,int middle,int end){
    int len1 = middle-start+1;
    int len2 = end - middle;
    int leftArray[] = new int[len1];
    int leftIndex[] = new int[len1];
    int rightArray[] = new int[len2];
    int rightIndex[] = new int[len2];
    for(int i=0;i<len1;++i)leftArray[i] = array[i+start];
    for(int i=0;i<len1;++i)leftIndex[i] = indexes[i+start];
    for(int i=0;i<len2;++i)rightArray[i] = array[i+middle+1];
    for(int i=0;i<len2;++i)rightIndex[i] = indexes[i+middle+1];
    //merge
    int i=0,j=0,k=start;
    while(i<len1&&j<len2){
        if(leftArray[i]<rightArray[j]){
            array[k] = leftArray[i];
            indexes[k] = leftIndex[i];
            ++i;
        }
        else{
            array[k] = rightArray[j];
            indexes[k] = rightIndex[j];
            ++j;
        }
        ++k;
    }
    while(i<len1){
        array[k] = leftArray[i];
        indexes[k] = leftIndex[i];
        ++i;++k;
    }
    while(j<len2){
        array[k] = rightArray[j];
        indexes[k] = rightIndex[j];
        ++j;++k;
    }
}

Supongo que la forma más fácil de hacerlo es indexar la matriz a medida que se crea. Usted necesitaría clave, pares de valor. Si el índice es una estructura separada, entonces no puedo ver cómo podría hacerlo sin otros objetos (aunque interesado en verlo)