JAVA 冒泡排序法的详细解释是啥?

Posted

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了JAVA 冒泡排序法的详细解释是啥?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

冒泡排序的英文Bubble Sort,是一种最基础的交换排序。

  大家一定都喝过汽水,汽水中常常有许多小小的气泡,哗啦哗啦飘到上面来。这是因为组成小气泡的二氧化碳比水要轻,所以小气泡可以一点一点向上浮动。而我们的冒泡排序之所以叫做冒泡排序,正是因为这种排序算法的每一个元素都可以像小气泡一样,根据自身大小,一点一点向着数组的一侧移动。

冒泡排序算法的原理如下:

    比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。

    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。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。

    针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。

    持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

    具体如何来移动呢?让我们来看一个栗子:

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    有8个数组成一个无序数列:5,8,6,3,9,2,1,7,希望从小到大排序。按照冒泡排序的思想,我们要把相邻的元素两两比较,根据大小来交换元素的位置,过程如下:

    首先让5和8比较,发现5比8要小,因此元素位置不变。

    接下来让8和6比较,发现8比6要大,所以8和6交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    继续让8和3比较,发现8比3要大,所以8和3交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    继续让8和9比较,发现8比9要小,所以元素位置不变。

    接下来让9和2比较,发现9比2要大,所以9和2交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    接下来让9和1比较,发现9比1要大,所以9和1交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    最后让9和7比较,发现9比7要大,所以9和7交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    这样一来,元素9作为数列的最大元素,就像是汽水里的小气泡一样漂啊漂,漂到了最右侧。

    这时候,我们的冒泡排序的第一轮结束了。数列最右侧的元素9可以认为是一个有序区域,有序区域目前只有一个元素。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    下面,让我们来进行第二轮排序:

    首先让5和6比较,发现5比6要小,因此元素位置不变。

    接下来让6和3比较,发现6比3要大,所以6和3交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    继续让6和8比较,发现6比8要小,因此元素位置不变。

    接下来让8和2比较,发现8比2要大,所以8和2交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    接下来让8和1比较,发现8比1要大,所以8和1交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    继续让8和7比较,发现8比7要大,所以8和7交换位置。

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    第二轮排序结束后,我们数列右侧的有序区有了两个元素,顺序如下:

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    至于后续的交换细节,我们这里就不详细描述了,第三轮过后的状态如下:

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    第四轮过后状态如下:

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    第五轮过后状态如下:

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    第六轮过后状态如下:

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    第七轮过后状态如下(已经是有序了,所以没有改变):

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    第八轮过后状态如下(同样没有改变):

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    到此为止,所有元素都是有序的了,这就是冒泡排序的整体思路。

    原始的冒泡排序是稳定排序。由于该排序算法的每一轮要遍历所有元素,轮转的次数和元素数量相当,所以时间复杂度是O(N^2) 。

    冒泡排序代码

    请点击输入图片描述

    请点击输入图片描述

    希望对您有所帮助!~

参考技术A

    整个数列分成两部分:前面是无序数列,后面是有序数列

    初始状态下,整个数列都是无序的,有序数列是空

    如果一个数列有n个元素,则至多需要n-1趟循环才能保证数列有序

    每一趟循环可以让无序数列中最大数排到最后,(也就是说有序数列的元素个数增加1)

    每一趟循环都从数列的第一个元素开始进行比较,依次比较相邻的两个元素,比较到无序数列的末尾即可(而不是数列的末尾)

    如果前一个大于后一个,交换

参考技术B 你这是降序排列,x[j]<x[j+1]时,调换两者位置,就是把x[j+1]移动到了前面,因为x[j+1]大,大的都到了前面,就编程了降序排列
i=1的时候开始第一次排序
相邻两个值比较,随着j不断增大,小的值一直在往后走,第一次排序结果是:51 10 65 23 8 4
最小的4到了最后
i=2时开始第二次排序
结果是:51 65 23 10 8 4
i=3时
结果是:65 51 23 10 8 4
注意,这个时候排列虽然已经出来了,但是i并没有超出i<x.length的要求,会继续排列
x.length是6,i的值变化是1 2 3 4 5 也就是说排列了5次,为什么是5次呢,因为排列一次最小的到最后面,五个最小的到了后面,剩下的一个肯定是最大的。
注意,这里的最后面并不是所有的数的最后面,而且剩下的数的最后面,4到最后面以后需要排列的就剩下了51 10 65 23 8 这五个数,这就是为什么j<x.length-i 了,随着i的增大,需要排列的数越来越少

No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。

点击上方“爱VB”  关注我们
No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。



上一节课我们学习了什么是冒泡排序(),以及冒泡排序的排序过程。今天我们来学习一下如何用代码来实现。


大家先来回忆一下昨天的图,我们在程序中排序,就得有实际数值,所以我把每位同学都给出实际的身高值。


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


然后我们在程序中把他们的身高放入数组中来进行排序。因为数组具有有序性,方便进行循环操作:


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


为了和排序后进行比较,我们在排序之前先输出当前的身高顺序:



No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


UBound函数代表数组的最大上界,之前我们学过,在这里代表最后的那名同学。


排序之前我们先把框架搭好,我们想一下昨天排序的过程,一共5个人,比较了4轮,也就是说外边这层循环应该是:


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


第二层循环我们再定义一个变量j,这个变量j就代表每轮比较的次数:



No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


框架写好了,我们开始比较,再看一下第一个图:


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


我们是在每轮中比较,所以是在j循环中比较。

上面我们已经声明了数组,从头开始,当小明是a(0)的时候,小张是a(1),换成变量j,当小明是a(j),小张就是a(j+1),这里大家能不能明白?所以当a(j)>a(j+1)的时候,他俩就交换位置:


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


这里还有一个问题,如何让两个变量进行交换?直接a(j)=a(j+1),a(j+1)=a(j)是不对的,举个生活中的例子:

有两杯水,我想让这两个杯子里的水互换一下,A杯倒入B杯,然后B杯倒入A杯显然是不可能的,所以我们一般都会找来C杯,A倒入C,然后B倒入A,最后C倒入B,这样就完成了交换。程序中我们可以另外定义一个变量来当做第三个杯子。

所以再定义一个变量t,交换的时候让t临时储存一下前面a(j)的值:



No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。



这样一来,如果前面的值大于后面的值,就进行交换,所有的循环结束以后,顺序也就排好了。

最后我们把排好的数值输出:


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。



运行效果:


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


我们上一篇文章说过,当一轮比较完成后,最后一位就是最大的,下一轮没必要再跟最后一位比较,所以这个代码还可以优化,我们再定义一个变量n,让这个变量初始值为第一轮的最后一个位置:

n = UBound(a) - 1

为什么要让数组最后一位-1呢?因为比较的时候有a(j+1),当j循环到数组最后一位的时候,j+1就超出数组的元素了,会出错。所以每轮比较只到数组最后一位的前一位即可,绕迷糊了没?No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。

每轮比较完成后 n-1 就可以了:


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


全部代码如下:


No.48 详细解释VB冒泡排序,具体到每一句代码。


到此为止,冒泡排序完成,大家可以照着做一做。

源码我放在:


今天收到腾讯的邀请开通付费文章,今天迫不及待想试一下,象征性的收1毛钱,体验一下收稿费的感觉,但是设置以后发现最低收费1元,于是我就撤销了,能力有限,水平一般,全靠各位支持,不敢强制收费


以上是关于JAVA 冒泡排序法的详细解释是啥?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

算法之旅 | 冒泡排序法

算法之旅 | 冒泡排序法

算法之旅 | 冒泡排序法

冒泡排序法的优化

冒泡排序法的十六种写法

Java冒泡排序法