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冒泡排序(bubble sort)之Java实现

temp10 2024-09-25 21:29:06 java教程 5 ℃ 0 评论

冒泡排序介绍

冒泡排序(Bubble Sort)，又被称为气泡排序或泡沫排序。

冒泡排序(bubble sort)之Java实现

它是一种较简单的排序算法。它会遍历若干次要排序的数列，每次遍历时，它都会从前往后依次的比较相邻两个数的大小；如果前者比后者大，则交换它们的位置。这样，一次遍历之后，最大的元素就在数列的末尾！ 采用相同的方法再次遍历时，第二大的元素就被排列在最大元素之前。重复此操作，直到整个数列都有序为止！

下面以数列{20,40,30,10,60,50}为例，演示它的冒泡排序过程(如下图)。

冒泡排序的时间复杂度和稳定性

冒泡排序时间复杂度

冒泡排序的时间复杂度是O(N2)。

假设被排序的数列中有N个数。遍历一趟的时间复杂度是O(N)，需要遍历多少次呢？N-1次！因此，冒泡排序的时间复杂度是O(N2)。

冒泡排序稳定性

冒泡排序是稳定的算法，它满足稳定算法的定义。

算法稳定性 -- 假设在数列中存在a[i]=a[j]，若在排序之前，a[i]在a[j]前面；并且排序之后，a[i]仍然在a[j]前面。则这个排序算法是稳定的！

冒泡排序Java实现

import java.util.Arrays;

/**

* by 沐兮沐楚

* 冒泡排序(bubble sort)：此例实现升序排序

* 简易版：每个数都与其它数比较大小

* 优化版：减少每趟次数，之前比较过的不再比较

* 最终版：考虑有序，减少趟数

*/

public class bubbleSort {

public static void main(String[] args) {

int[] arr = {20,40,30,60,50};

sort1(arr);

arr = new int[] {20,40,30,60,50}; //重置

sort2(arr);

arr = new int[] {20,40,30,60,50};

sort3(arr);

}

/**

* 简易版simple

*/

public static void sort1(int[] arr) {

System.out.println("*************简易版simple*************");

int len = arr.length;

for(int i = 0; i < len-1; i++) {

System.out.println("第" + (i+1) + "趟");

for(int j = 0; j < len-1; j++) {

System.out.print("第" + (j+1) + "次");

if(arr[j] > arr[j+1]) {

int temp = arr[j+1];

arr[j+1] = arr[j];

arr[j] = temp;

}

System.out.println(Arrays.toString(arr));

}

}

}

/**

* 优化版optimized

*/

public static void sort2(int[] arr) {

System.out.println("*************优化版optimized*************");

int len = arr.length;

for(int i = 0; i < len-1; i++) {

System.out.println("第" + (i+1) + "趟");

for(int j = 0; j < len-1-i; j++) {//次数,-i减少每趟次数

System.out.print("第" + (j+1) + "次");

if(arr[j] > arr[j+1]) {

int temp = arr[j+1];

arr[j+1] = arr[j];

arr[j] = temp;

}

System.out.println(Arrays.toString(arr));

}

}

}

/**

* 最终版final

*/

public static void sort3(int[] arr) {

System.out.println("*************最终版final*************");

int len = arr.length;

boolean issort = true;

for(int i = 0; i < len-1; i++) {

issort = true;//假定有序

System.out.println("第" + (i+1) + "趟");

for(int j = 0; j < len-1-i; j++) {

System.out.print("第" + (j+1) + "次");

if(arr[j] > arr[j+1]) {

int temp = arr[j+1];

arr[j+1] = arr[j];

arr[j] = temp;

issort = false;//有交换，假定失败

}

System.out.println(Arrays.toString(arr));

}

if(issort) {

break;

}

}

}

}

执行结果:

*************简易版simple*************

第1趟

第1次[20, 40, 30, 60, 50]

第2次[20, 30, 40, 60, 50]

第3次[20, 30, 40, 60, 50]

第4次[20, 30, 40, 50, 60]

第2趟

第1次[20, 30, 40, 50, 60]

第2次[20, 30, 40, 50, 60]

第3次[20, 30, 40, 50, 60]

第4次[20, 30, 40, 50, 60]

第3趟

第1次[20, 30, 40, 50, 60]

第2次[20, 30, 40, 50, 60]

第3次[20, 30, 40, 50, 60]

第4次[20, 30, 40, 50, 60]

第4趟

第1次[20, 30, 40, 50, 60]

第2次[20, 30, 40, 50, 60]

第3次[20, 30, 40, 50, 60]

第4次[20, 30, 40, 50, 60]

*************优化版optimized*************

第1趟

第1次[20, 40, 30, 60, 50]

第2次[20, 30, 40, 60, 50]

第3次[20, 30, 40, 60, 50]

第4次[20, 30, 40, 50, 60]

第2趟

第1次[20, 30, 40, 50, 60]

第2次[20, 30, 40, 50, 60]

第3次[20, 30, 40, 50, 60]

第3趟

第1次[20, 30, 40, 50, 60]

第2次[20, 30, 40, 50, 60]

第4趟

第1次[20, 30, 40, 50, 60]

*************最终版final*************

第1趟

第1次[20, 40, 30, 60, 50]

第2次[20, 30, 40, 60, 50]

第3次[20, 30, 40, 60, 50]

第4次[20, 30, 40, 50, 60]

第2趟

第1次[20, 30, 40, 50, 60]

第2次[20, 30, 40, 50, 60]

第3次[20, 30, 40, 50, 60]

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