程序员必须掌握的三种简单排序算法（冒泡排序）

最新推荐文章于 2021-10-19 10:02:04 发布

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#java #算法 #排序算法

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本文深入讲解冒泡排序的原理，包括排序过程、API设计、代码实现及时间复杂度分析。通过示例代码演示如何实现冒泡排序，并分析其在不同情况下的性能表现。

冒泡排序

一、排序原理

比较相邻的元索。如果前一个元素比后一个元索大,就交换这两个元素的位置。
对每一对相邻元索做同样的工作 ,从开始第一对元索到结尾的最后一对元索。最终最后位置的元索就是最大值。

在这里插入图片描述

二、API设计

在这里插入图片描述

三、代码实现

【Bubble .java】

package cn.Da_xiong.algorithm.Demo2.sort;
//冒泡排序 API
public class Bubble {
    //方法一：对数组a中的元素进行排序
    public static void sort(Comparable[] a){
        //Comparable[] a:传入实现Comparable接口的类的数组
        //每冒泡一次，下一次冒泡比较的次数就-1
        for(int i=a.length-1;i>0;i--){
            //第一次for循环是控制冒泡次数
            //数组里有6个元素，冒泡5次就可以完成排序。索引是几就排几次
            //数组的最大索引i = 数组长度-1
            for(int j=0;j<i;j++){
                //第二次for循环是控制每次冒泡过程中相邻元素比较的次数
                //j是从索引为0的开始，到最大索引处（即i）
                //比较索引j和索引j+1处的值；若j的值大于j+1的值，就交换位置
                if(greater(a[j],a[j+1])){ //如果greater函数返回的值为true，说明v-w>0，即j处的值比j+1的值大
                    exch(a,j,j+1);  //使用ecch方法交换j和j+1处的值
                }
            }
        }
    }
    //方法二：比较v元素是否大于w元素
    private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
        //Comparable中提供有一个方法：ComparableTo
        //ComparableTo返回的是int类型的结果
        //判断v-w是否比0大，如果大就是true，小就false
        return v.compareTo(w)>0;
    }
    //方法三：数据元素i和j交换位置
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        //把i和j数据互换
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }
}

【BubbleTest .java】

package cn.Da_xiong.algorithm.Demo2.test;
//冒泡排序
import cn.Da_xiong.algorithm.Demo2.sort.Bubble;
import java.util.Arrays;

public class BubbleTest {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = {4,5,6,3,2,1};
        Bubble.sort(arr);
        //int[] arr = {4,5,6,3,2,1};这里如果使用这个会报错
        //是因为上面使用的是int类型的数据，修改为Intefer就可以(Integer数据类型继承了Comparable接口)
        //System.out.println(arr.toString());   这样使用不对，会报错
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}