java冒泡排序

Posted 2022-01-07 lmw97

经典算法——冒泡排序（Bubble Sort）

一、示例代码（伸手党看这里）

1.示例一

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort 
    public static void bubbleSort(int[] arr)
        int temp;  /* 临时变量，交换数据时使用  */
        int length = arr.length;
        for(int p = length-1; p > 0; p--)  /* 需要进行N-1（数组长度减一）趟排序  */
            for(int i = 0; i < p; i++)  /* 开始排序 */
                if(arr[i] > arr[i+1])
                    // 进行位置交换
                    temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i+1];
                    arr[i+1] = temp;
                
            
        
    
    
    public static void main(String[] args) 
        int[] a = 10, 2, 5, 7, 23, 59, 3;
        bubbleSort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));        
    

当然，上面的代码可以小小的优化一下。

在使用冒泡排序的时候有可能会遇到这样一种情况：某一趟排序从头到尾，数组中的数字都没有发生位置交换。

那么上面这种情况说明了什么呢？说明了在经过上一趟的排序后，整个数组就已经被排好序了。

这么说的话原来计划的N-1趟排序我们是不是可以不用跑满了？是的！

所以可以优化的地方是：在每一趟排序排完后，看一下这一趟有没有发生数字位置的交换（形象点说就是看看这趟有没有白跑233）。我们借助一个变量实现这个功能。

2.示例二（优化后的冒泡排序）

与示例一不同的地方用红色字体标出

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort 
    public static void bubbleSort(int[] arr)
        int temp;  /* 临时变量，交换数据时使用  */
        int length = arr.length;
        for(int p = length-1; p > 0; p--)  /* 需要进行N-1（数组长度减一）趟排序  */
            int flag = 0;  /* 一个标识变量，如果某一趟排序时数组中的数字发生了位置交换，其值变为1 */
            for(int i = 0; i < p; i++)  /* 开始排序 */
                if(arr[i] > arr[i+1])
                    // 进行位置交换
                    temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i+1];
                    arr[i+1] = temp;
                    flag = 1;
                
                        
            if(flag == 0)
                break;  /* 全程无交换 */
            
        
    
    
    public static void main(String[] args) 
        int[] a = 10, 2, 5, 7, 23, 59, 3;
        bubbleSort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));        
    

 

二、冒泡排序原理

1.原理

依次比较数组中两个相邻的数，将值大的放在右边。这样看起来数组中的数字就像水底的泡泡，越往上浮，越接近水面（数组的最右边）变得越大。

2.实现思路

假设数组中有5个数。我们依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。

 

第一趟排序：

先比较第一个数和第二个数，把小的放左边，大的放右边；

再比较第二个数和第三个数，把小的放左边，大的放右边；

然后比较第三个数和第四个数，把小的放左边，大的放右边；

最后比较第四个数和第五个数，把小的放左边，大的放右边；

上述操作做完了之后，第一趟排序也就排完了。来看看有什么特征，你会发现这时候数组的最右边的一个数（也就是数组中最后一个数）是数组中最大的数。

好了，完成了第一趟排序我们选出了大哥（数组中最大的数字），并且大哥坐上了第一把交椅（数组最右边）。

既然大哥位子坐稳了，就不用参与接下来的斗争了，安心的看着剩下的小弟们选出二哥就行了。

 

开始第二趟排序：

 

先比较第一个数和第二个数，把小的放左边，大的放右边；

 

再比较第二个数和第三个数，把小的放左边，大的放右边；

最后比较第三个数和第四个数，把小的放左边，大的放右边；

第二趟排序完成后，我们选出了二哥，并且二哥坐上了第二把交椅（数组的倒数第二个位置）

 

 

开始第三趟排序：

 

先比较第一个数和第二个数，把小的放左边，大的放右边；

 

再比较第二个数和第三个数，把小的放左边，大的放右边；

第三趟排序完成后，我们选出了三哥，并且三哥坐上了第三把交椅（数组的倒数第三个位置）

 

开始第四趟排序：

比较第一个数和第二个数，把小的放左边，大的放右边；

第四趟排序排完后就变成了这样：老四坐第四把交椅（数组的第四个位置），弟中弟老五在瑟瑟发抖（数组的第一个位置）。

 

当数组完全逆序的时候以上四趟排序会全部发生。也就是常说的N个数要排N-1趟序。

 

三、时间复杂度

1.最好的情况

当数组是一个从小到大完全有序的数组时：需要将数组遍历一遍所以此时的时间复杂度是O(n)

2.最坏的情况

当数组完全逆序的时候：需要跑完N-1趟，每一趟需要比较N-1次，此时的时间复杂度是O(n²)

3.平均复杂度

结合上述1和2两种情况，冒泡排序的复杂度是O(n²)

 

纯手工原创，觉得写得不错点个赞支持下吧  ：）