冒泡排序

Posted 2021-03-11 coding-996

冒泡排序原理：

1. 比较相邻的元素，如果第一个比第二个大，就交换他们， 把大的放到后面再和后面的其他元素比较。
2. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。每次执行完都会产生一个最大数。
3. 每次比较完都会使需要比较的数少 1 ，一直进行到只剩最后一个,即 比较次数从n-1 一直到1。
4. n 个数需要进行的循环次数从n - 1次到1次。

静态实现图：

?

? ps:这是一个循环的实现情况。

动态实现图：

---

代码实现：

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args){
        int[] arr={10,30,25,58,45,74};
        int temp = 0;

        for (int i = 0; i < arr.length-1; i++ ){
            //arr.length -1-i 是为了减少循环次数，已经排好序的数据不需要再次比较。
            for (int j = 0; j < arr.length-1-i; j++) { 
                if (arr[j] > arr[j+1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }
}

优缺点：

• 优点：代码简单，易于理解，空间复杂度低，属于稳定排序。

• 缺点：不管数据是否有序，都会进行固定次数的排序操作，效率不高，时间复杂度：

  交换数据的代码执行次数 T(n) = 1+2+....+(n-1) = (1+n-1)*(n-1)/2 = (n^2 - n)/2
  所以最坏情况：T(n) = O(f(n)) = O(n^2)

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改进版：

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args){
        int[] arr={1,3,5,8,45,74};
        int temp = 0;
        boolean flag = true;

        for (int i = 0;i < arr.length-1;i++ ){
            for (int j = 0; j < arr.length-1-i ; j++) {
                if (arr[j] > arr[j+1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                    flag = false;
                }
            }
            if (flag){
                break;
            }else {
                flag = true;
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

加入一个flag变量作为岗哨，探测有没有发生数据交换，如果某一次循环的时候没有发生数据交换，那么就说明数组已经是有序的了，就不再继续执行循环。