算法之冒泡排序

Posted 2021-04-07 呲花是朵花

冒泡排序

思路：我想把9移动到最后面的位置，通过两两判断，如果前面的元素>后面的元素，交换两个值，循环8次才能放到最后。

public static void main(String[] args) { int[] arr = {5, 9, 7, 1, 3, 8, 2, 6, 4}; for (int j = 0; j < 8; j++) { if (arr[j] > arr[j+1]) { swap(arr, j, j + 1); } } print(arr); }

5 7 1 3 8 2 6 4 9 

然后我再循环7次，就可以把8放到倒数第二位，以此类推，每次循环递减，最后循环1次的时候完成所有元素的排序，所以在这个循环上套一层循环，依次递减

/** * 冒泡排序 */public class BubbleSort { public static void main(String[] args) { int[] arr = {5, 9, 7, 1, 3, 8, 2, 6, 4}; sort(arr); }
 public static void sort(int[] arr) { for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) { for (int j = 0; j < i; j++) { if (arr[j] > arr[j+1]) { swap(arr, j, j+1); } } }
 print(arr); }
 /** * 交换元素位置 * @param arr 数组 * @param i 位置1 * @param j 位置2 */ static void swap(int[] arr, int i, int j) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; }
 static void print(int arr[]) { Arrays.stream(arr).forEach(num->{ System.out.print(num + " "); }); System.out.println(); }}

但是这样写是有缺点的，假设我数组的值是这样的{1, 3, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9}，从第三个位置开始，后面的元素都是有序的，那我第一次比较完发现没有交换过，那我下次就没必要再去比较了。

/** * 冒泡排序-优化 */public class BubbleSort1 { public static void main(String[] args) { int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
 sort(arr); print(arr); }
 public static void sort(int[] arr) { // 记录比较次数 int num = 0; // 记录交换次数 int swapNum = 0; // 初始化最后一次交换位置 默认为数组最后位置 int lastSwapedIndex = arr.length - 1; // lastSwapedIndex控制循环的边界，假如最后一次交换的位置是4，那我后面的位置就不去比较了 for (int i = lastSwapedIndex; i > 0; i--) { // 记录是否交换过，默认未交换 boolean swaped = false; for (int j = 0; j < i; j++) { if (arr[j] > arr[j+1]) { swap(arr, j, j + 1); // 标记交换过 swaped = true; // 更新最后交换的位置 lastSwapedIndex = j; swapNum ++; } num++; } if (!swaped) { break; } }
 print(arr); System.out.println("比较"+(num)+"次"); System.out.println("交换"+(swapNum)+"次"); }
 /** * 交换元素位置 * @param arr 数组 * @param i 位置1 * @param j 位置2 */ static void swap(int[] arr, int i, int j) { // 记录原最小值，用于和最小值互换 int temp = arr[i]; // 数组中原最小值换为新的最小值 arr[i] = arr[j]; // 最小值的位置换为原最小值 arr[j] = temp; }
 static void print(int arr[]) { Arrays.stream(arr).forEach(num->{ System.out.print(num + " "); }); System.out.println(); }}

这样当数组有序的时候，节省很多判断，最好的情况时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)，因为不占用额外的空间。

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