Java排序算法之冒泡排序

徘徊边缘 提交于 2019-11-26 15:57:18

冒泡排序原理:就像石头沉入水底一样,选取数组中最大的元素放在数组最后的位置

每次选取数组中的第一个元素与其后面的元素依次进行比较,若前一个元素比后一个元素大,则进行位置交换

例如:数组   int[] a = {9,5,4,2,7,3}

第一趟:59,4,2,7,3       (9比5大,交换位置)

              5,49,2,7,3       (9比4大,交换位置)

              5,4,29,7,3       (9比2大,交换位置)

              5,4,2,793       (9比7大,交换位置)

              5,4,2,7,39       (9比3大,交换位置)

这样数组中最大的就到了最后一个位置:5,4,2,7,3,9

第二趟:4,5,2,7,3,9       (5比4大,交换位置)

              4,2,5,7,3,9       (5比2大,交换位置)

              4,2,5,7,3,9       (7比5大,不交换位置)

              4,2,5,3,7,9       (7比3大,交换位置)

因为9已经是最大的数了,所以7不会和9比较

这样数组数组中第二大的元素也找到了位置:4,2,5,3,7,9

第三趟:2,4,5,3,7,9       (4比2大,交换位置)

              2,4,5,3,7,9        (4比5小,不交换位置)

              2,4,3,5,7,9        (5比3大,交换位置)

所以现在的顺序为:2,4,3,5,7,9

第四趟:2,4,3,5,7,9       (2比4小,不交换位置)

              2,3,4,5,7,9       (3比4小,交换位置)

顺序为:2,3,4,5,7,9

第五趟:2,3,4,5,7,9       (2比3小不交换位置)

 

综上可以看出:需要数组长度-1趟,即a.length-1,每趟比较的次数为数组长度-1-趟数

public class BubbleSort {
	//冒泡的时间复杂度为O(n^2)

	//优化后的冒泡排序
	public static void bubbleSort1(int[] arr) {
		int temp = 0;//交换的临时变量
		boolean flag = false;	//判断是否发生交换,若交换过,则置为true,若没有交换过,说明数组已经有序,直接跳出循环结束
		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]) {
					flag = true;
					temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j+1];
					arr[j+1] = temp;
				}
			}
			System.out.println("优化后第"+(i+1)+"趟排序为");
			System.out.println(Arrays.toString(arr));
			if(!flag) {
				break;
			}else {
				flag = false;
			}
		}
	}
	
	public static void bubbleSort(int[] arr) {
		int temp = 0;//交换的临时变量
		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;
				}
			}
			System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序为");
			System.out.println(Arrays.toString(arr));
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {9,5,4,2,7,3};
		//BubbleSort.bubbleSort(arr);
		BubbleSort.bubbleSort1(arr);
}
}

冒泡排序结果为

第1趟排序为
[5, 4, 2, 7, 3, 9]
第2趟排序为
[4, 2, 5, 3, 7, 9]
第3趟排序为
[2, 4, 3, 5, 7, 9]
第4趟排序为
[2, 3, 4, 5, 7, 9]
第5趟排序为
[2, 3, 4, 5, 7, 9]

优化后的冒泡排序用数组int a[] = {1,2,5,6,9,8,7}测试:

下面是优化前的排序结果

第1趟排序为
[1, 2, 5, 6, 8, 9]
第2趟排序为
[1, 2, 5, 6, 8, 9]
第3趟排序为
[1, 2, 5, 6, 8, 9]
第4趟排序为
[1, 2, 5, 6, 8, 9]
第5趟排序为
[1, 2, 5, 6, 8, 9]

优化后的排序结果

优化后第1趟排序为
[1, 2, 5, 6, 8, 9]
优化后第2趟排序为
[1, 2, 5, 6, 8, 9]

可以知道 ,优化后的冒泡排序明显减少了比较趟数,但优化后的算法对一个大部分有序的数组有明显的作用,算法速度明显加快了

 

 

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