冒泡排序和选择排序

本文深入解析了两种经典的排序算法——冒泡排序和选择排序。详细介绍了这两种算法的工作原理,通过示例演示了排序过程,并提供了完整的Java代码实现。适合初学者理解和掌握基本的排序算法。

冒泡排序

1.方法

在要排序的一组数中,对当前还未排好序的范围内的全部数,自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整,让较大的数往下沉,较小的往上冒。即:每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时,就将它们互换。

2.演示

在这里插入图片描述

3.代码实现

public class Bubble {
	public static void main(String[] args) {
		//冒泡排序
		int[] a = new int[]{ 58, 54, 59, 33, 25, 57, 66 };
		System.out.println("冒泡排序之前:");
		//这是一个加强for,遍历数组
		for (int i : a) {
			System.out.print(i+" ");
		}
		System.out.println();
		
		for (int i=a.length-1;i>0;i--) {
			
			for (int j = 0; j < i; j++) {
				
				if (a[j] > a[j + 1]) {
					//这是数组交换位置,不使用中间变量
					a[j] = a[j] ^ a[j + 1];
					a[j + 1] = a[j] ^ a[j + 1];
					a[j] = a[j] ^ a[j+ 1];
				}
			}
			

		}
		System.out.println("冒泡排序之后:");
		for(int i=0;i<a.length;i++) {
			System.out.print(a[i]+" ");
		}
	}
}

选择排序

1.方法

在要排序的一组数中,选出最小的一个数与第一个位置的数交换;然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换,如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。

2.演示

在这里插入图片描述

3.代码实现

public class Selection {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
	  //定义一个数组a
      int []a=new int[] {4,5,9,56,2,3,55};
      System.out.println("选择排序之前:");
      
      //这是一个加强for
      for (int i : a) {
		System.out.print(i+" ");
	}
      for (int i = 0; i < a.length-1; i++) {
      //定义一个最小值a[min]
          	  int min=i;
		  for (int j = i+1; j < a.length; j++) {
			  if(a[min] >a[j]) {
				  min=j;
			  }
		}
		//这是一种交换方式,不使用中间变量
		  if(min != i) {
			  a[min]=a[i]^a[min];
			  a[i]=a[i]^a[min];
			  a[min]=a[i]^a[min];
		  }
	}
      System.out.println();
      System.out.println("选择排序之后:");
      for (int i = 0; i < a.length; i++) {
		System.out.print(a[i]+" ");
	}
	}

}

今天也要加油呀

### 冒泡排序选择排序的区别及实现原理 #### 1. 冒泡排序的实现原理 冒泡排序是一种简单的排序算法,其核心思想是比较相邻的元素。如果前一个元素比后一个元素大,则交换它们的位置。通过多次遍历数,每次都将未排序部分的最大值“冒泡”到数末尾[^4]。 以下是冒泡排序的代码实现: ```c void bubble_sort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } } } ``` #### 2. 选择排序的实现原理 选择排序的核心思想是每一轮从待排序部分中找到最小值(或最大值),并将其放到已排序部分的末尾[^4]。具体来说,它通过比较每个元素与当前已知最小值进行交换来完成排序。 以下是选择排序的代码实现: ```c void selection_sort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { int min_index = i; for (int j = i + 1; j < n; j++) { if (arr[j] < arr[min_index]) { min_index = j; } } if (min_index != i) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[min_index]; arr[min_index] = temp; } } } ``` #### 3. 冒泡排序选择排序的区别 - **比较次数**:两种排序方法在最坏情况下的比较次数相同,均为 \(O(n^2)\)[^1]。 - **交换次数**:冒泡排序在每次比较时可能会发生交换,而选择排序仅在每轮结束时发生一次交换。因此,选择排序的交换次数通常较少[^1]。 - **稳定性**:冒泡排序是稳定的排序算法,而选择排序不是稳定排序算法[^3]。 - **内层循环表达方式**:冒泡排序的内层循环是基于相邻元素的比较,而选择排序的内层循环是从当前元素开始寻找最小值[^3]。 - **实现逻辑**:冒泡排序通过“冒泡”的方式将最大值移动到数末尾,而选择排序通过“选择”最小值将其放置到正确位置[^2]。 #### 4. 时间复杂度与空间复杂度 - **时间复杂度**:两者的时间复杂度均为 \(O(n^2)\),但在实际应用中,选择排序可能稍快一些,因为它的交换次数更少[^1]。 - **空间复杂度**:两者都是原地排序算法,空间复杂度为 \(O(1)\)[^2]。 ### 总结 冒泡排序选择排序虽然都属于简单排序算法,但其实现方式性能特点有所不同。冒泡排序更适合需要稳定性的场景,而选择排序则在交换次数上具有优势。
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