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冒泡排序(Java实现)

程序员文章站 2023-11-05 12:14:46
来源:尚硅谷http://www.gulixueyuan.com/my/course/319冒泡排序基本介绍冒泡排序(Bubble Sorting)的基本思想是:通过对排序序列从前向后(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。因为排序的过程中,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...

来源:尚硅谷http://www.gulixueyuan.com/my/course/319

冒泡排序

基本介绍

冒泡排序(Bubble Sorting)的基本思想是:
通过对排序序列从前向后(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。

因为排序的过程中,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)

演示冒泡过程的例子

冒泡排序(Java实现)
小结上面的图解过程:
(1) 一共进行 数组的大小 -1 次 大的循环
(2)每一趟排序的次数在逐渐的减少
(3) 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

冒泡排序的时间复杂度: O(n^2)


我们举一个具体的案例来说明冒泡法。我们将五个无序的数:3,9,-1,10,-2 使用冒泡排序法将其排成一个从小
到大的有序数列。

冒泡排序的演变过程:

注意:以下代码不是冒泡排序的代码,只是把冒泡排序的演变过程出来

@Test
    public void test(){

        int arr[] = new int[]{3,9,-1,10,-2};

        //第一趟排序,将最大的数排在最后(即10在最后)
        int temp = 0;//临时变量  用作交换
        for (int j = 0;j<arr.length-1;j++){
            //如果前面的数比后面的数大,则交换
            if (arr[j] > arr[j+1]){
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
        System.out.println("第1次排序后的数组:"+Arrays.toString(arr));

        //第二趟排序,第二大的数排在倒数第二位(即9在倒数第二位)
        for (int j = 0;j<arr.length-2;j++){
            //如果前面的数比后面的数大,则交换
            if (arr[j] > arr[j+1]){
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
        System.out.println("第2次排序后的数组:"+Arrays.toString(arr));

        //第三趟排序,3排在第三位
        for (int j = 0;j<arr.length-3;j++){
            //如果前面的数比后面的数大,则交换
            if (arr[j] > arr[j+1]){
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
        System.out.println("第3次排序后的数组:"+Arrays.toString(arr));

        //第四趟排序,-1排在第二位
        for (int j = 0;j<arr.length-4;j++){
            //如果前面的数比后面的数大,则交换
            if (arr[j] > arr[j+1]){
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
        System.out.println("第4次排序后的数组:"+Arrays.toString(arr));
    }

运行结果:

第1次排序后的数组:[3, -1, 9, -2, 10]
第2次排序后的数组:[-1, 3, -2, 9, 10]
第3次排序后的数组:[-1, -2, 3, 9, 10]
第4次排序后的数组:[-2, -1, 3, 9, 10]

冒泡排序的第一种实现:

    @Test
    public void test(){

        int arr[] = new int[]{3,9,-1,10,-2};

        int temp;//临时变量  用作交换
        for (int i=0;i<arr.length-1;i++){
            for (int j = 0;j<arr.length-1-i;j++){
                //如果前面的数比后面的数大,则交换
                if (arr[j] > arr[j+1]){
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
            System.out.println("第"+(i+1)+"次排序:"+Arrays.toString(arr));
        }
    }

输出结果:

第1次排序:[3, -1, 9, -2, 10]
第2次排序:[-1, 3, -2, 9, 10]
第3次排序:[-1, -2, 3, 9, 10]
第4次排序:[-2, -1, 3, 9, 10]

冒泡排序的第二种实现

冒泡排序的优化: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

@Test
    public void test(){

        int[] arr = new int[]{3,9,-1,10,-2};

        int temp;
        boolean flag = false;//标识符,表示是否进行过交换
        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(Arrays.toString(arr));

            if (!flag){  //在一趟排序中,一次交换都没有发生过
                break;
            }else{
                flag = false;//重置标志位,进行下次判断
            }
        }
    }

将冒泡排序封装成一个方法:

    public static void main(String[] args) {
        
        //测试冒泡排序的速度O(n^2)
        int[] arr = new int[80000];
        for (int i=0;i<arr.length;i++){
            arr[i] = (int) (Math.random()*800000);//生成一个[0,800000]的随机数
        }

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("排序前:"+ Arrays.toString(arr));

        //测试冒泡排序
        bubbleSort(arr);

        System.out.println("排序后:"+ Arrays.toString(arr));

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("所用时间为:"+(endTime-startTime));
        
    }

    public static void bubbleSort(int[] arr){

        int temp;
        boolean flag = false;
        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;
                }
            }
            if (!flag){
                break;
            }else{
                flag = false;
            }
        }

本文地址:https://blog.csdn.net/qq_40164190/article/details/107047380