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2. 排序算法之冒泡排序

程序员文章站 2022-07-08 14:44:31
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排序算法之冒泡排序

80000长度的数据值在[0,800000)之间的数据本机使用冒泡排序,耗时10s;

1. 基本介绍

冒泡排序(Bubble Sorting)的基本思想是:通过对待排序序列从前向后(从下标较小的元素开始),
依次比较相邻元素的值,若发现逆序则交换,使值较大的元素逐渐从前移向后部,就象水底下的气泡一样逐渐向上冒。

1.1 优化

​ 因排序的过程中,各元素不断接近自己的位置, 如果一趟比较下来没有进行过交换 , 就说明序列有序,因此要在排序过程中设置一个标志flag 判断元素是否进行过交换。从而减少不必要的比较。(这里说的优化,可以在冒泡排序写好后,在进行)

1.2 演示冒泡过程

2. 排序算法之冒泡排序

  • 一共进行 数组的长度-1 次 大的循环
  • 每一趟排序的次数在逐渐的减少
  • 如果我们发现在某趟排序中,没有发生一次交换, 可以提前结束冒泡排序。这个就是优化

2. 冒泡排序

	   int[] array =  {3, 9, -1, 10, 20};
		System.out.println("排序前的数组:" + Arrays.toString(array));

		// 普通的冒泡排序,升序
		int temp = 0;
		for (int j = 0; j < array.length; j++) {

			for (int i = 0; i < array.length - 1 - j; i++) {
				if (array[i] > array[i + 1]) {
					temp = array[i + 1];
					array[i + 1] = array[i];
					array[i] = temp;
				}
			}

		}

		System.out.println("排序后的arr = " + Arrays.toString(array));

3. 优化冒泡排序

public class BobbleSort {

	public static void main(String[] args) {

	}

	/**
	 * 冒泡排序的方法
	 * 
	 * @param str asc是升序 desc是降序 ,也可以使用boolean来决定升序还是降序
	 * @param arr 需要排序的数组
	 */
	public static void bubbleSort(int[] arr, String str) {

		int temp = 0;
		boolean flag = false;

		if ("".equals(str) || str == null) {
			System.out.println("请输入排序的方式:asc or desc !!!");
			return;
		}

		if (arr.length <= 1) {
			System.out.println("输入的数组的数据不需要排序!");
			return;
		}

		// 升序的方法
		if (str == "asc") {
			int countAsc = 0;
			for (int j = 0; j < arr.length; j++) {

				for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) {
					if (arr[i] > arr[i + 1]) {
						flag = true;
						temp = arr[i + 1];
						arr[i + 1] = arr[i];
						arr[i] = temp;
					}
					countAsc++;

				}
				// 优化冒泡排序的手段
				if (!flag) {
					break;
				} else {
					flag = false;
				}
			}

			System.out.println("冒泡升序排序优化后的比较的次数countAsc:" + countAsc);

		} else if (str == "desc") {// 降序的排列方

			int countDesc = 0;

			for (int j = 0; j < arr.length; j++) {

				for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) {
					if (arr[i] < arr[i + 1]) {
						flag = true;
						temp = arr[i + 1];
						arr[i + 1] = arr[i];
						arr[i] = temp;
					}
					countDesc++;
				}
				// 优化冒泡排序的手段
				if (!flag) {
					break;
				} else {
					flag = false;
				}

			}
			System.out.println("冒泡降序排序优化后的比较的次数countDesc:" + countDesc);

		} else {
			throw new RuntimeException("排序方案输入有误!");
		}

	}

}

4. 测试优化后的冒泡排序

public class BobbleSort {

	public static void main(String[] args) {

		
	
		int[] array = new int[80];
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			array[i] = (int)(Math.random()*800);
		}
		
		System.out.println("排序前的数组:" + Arrays.toString(array));

		// 普通的冒泡排序,升序
		int temp = 0;
		int count = 0;
		for (int j = 0; j < array.length; j++) {
			for (int i = 0; i < array.length - 1 - j; i++) {
				if (array[i] > array[i + 1]) {
					temp = array[i + 1];
					array[i + 1] = array[i];
					array[i] = temp;
				}
				count++;
			}
		}

		System.out.println("未优化前的比较的次数:" + count);
		System.out.println("排序后的arr = " + Arrays.toString(array));
		System.out.println("===============分割线==============");

		

	
//		bubbleSort(array, "desc");
//		System.out.println("降序后的arr = " + Arrays.toString(array));

		
		bubbleSort(array, "asc"); 
		System.out.println("升序后的arr = " +Arrays.toString(array));

}