冒泡排序及其优化用Java代码实现

最新推荐文章于 2025-06-13 14:53:27 发布

ClownModel

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_43761480/article/details/97583506

本文深入讲解了冒泡排序的基本思想，通过生动的比喻帮助理解其工作原理，并提供了两种不同的Java代码实现方式，一种是最基本的冒泡排序方法，另一种是对基本方法进行了优化，避免了对已有序数字的重复比较，从而提高了效率。此外，还分析了冒泡排序的时间复杂度、空间复杂度以及稳定性等特性。

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一，基本思想
顾名思义，冒泡排序就像水中的气泡一样，气泡一层一层向上走，越靠近水面的气泡越大。
简单来说，冒泡排序就是从需要排序的n个数字元素的第一个数字开始，对数字进行两两比较，将两者中较大的数字向后移动。经过第一趟排序，共比较n-1次，整个数字元素中最大的数字将在整串数字末尾；经过第二趟排序，比较n-2次，第二大数字就会排在倒数第二位…

图片说明：
在这里插入图片描述
二，代码实现

   public class TestDemo {
    public static int[] Sort(int[] array){
        //外层循环控制比较的趟数
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            //内层循环记录比较的次数（当大数沉底后，比较次数也会随着趟数依次减少）
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                int tmp = 0;
                //进行比较并进行数值的交换
                if(array[j ] > array[j+1]){
                    tmp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = tmp;
                }
            }
        }
        return array;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {25,6,56,24,9,12,55};
        Sort(array);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.print(array[i]+" ");

	        }

   		 }
    }

代码运行结果：
在这里插入图片描述

上述代码是最基本的冒泡排序方法，比较耗时耗力。如果比较数字数目较大并且有一部分数字已经有序时，那么以上方法还是会对有序的数字进行比较排序，会加大时间消耗。所以针对以上问题进行优化，我们可以提前设置一个标识order，如果此次循化下来发生了交换，则为true，否则说明排序已完成，为false。

代码实现：

public class TestDemo {
    public static int[] Sort(int[] array){
        //用order来记录前面的数字是否已经有序
        boolean order = true;
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                int tmp = 0;
                if(array[j ] > array[j+1]){
                    tmp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = tmp;
                    order = true;
                }
            }
            //如果没有发生交换，则证明已经有序，退出外部循环
            if (!order){
                break;
            }
        }
        return array;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {25,6,56,24,9,12,55};
        Sort(array);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.print(array[i]+" ");

        }

    }
}

代码运行结果：
在这里插入图片描述 三，特性总结
①时间复杂度：
最优时间复杂度，最差时间复杂度分析和平均时间复杂度均为 O(n^2)。
②空间复杂度：
最优的空间复杂度就是起始元素顺序已经排好了，则空间复杂度为：0；
最差的空间复杂度就是起始元素都是逆序排序的，则空间复杂度为：O(n)；
平均的空间复杂度为：O(1)；
③稳定性：
稳定