冒泡排序(算法)
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。优化:
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,再进行)
算法思想与图解
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
代码实现
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
注: main方法里注释掉的代码是用来测试该算法所用时间的
public class BubbleSort {
public static void main(String[] args) {
// int[] arr = {3,9,-1,10,-2};
int[] arr = {3,9,-1,10,20};
System.out.println("排序前");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// //测试一下冒泡排序的速度 O(n*2),给 80000个数据, 测试
// int[] arrTest = new int[80000];
// for (int i = 0; i < arrTest.length; i++) {
// arrTest[i] = (int)(Math.random()*80000); //生成一个【0,80000】的数
// }
// Date date1 = new Date();
// SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM--dd HH:mm:ss");
// String date1Str = simpleDateFormat.format(date1);
// System.out.println("排序前的时间是="+date1Str);
//进行冒泡排序
//bubbleSort(arrTest);
bubbleSort(arr);
// Date date2 = new Date();
// SimpleDateFormat simpleDateFormat2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM--dd HH:mm:ss");
// String date2Str = simpleDateFormat2.format(date2);
// System.out.println("排序后的时间是="+date2Str);
System.out.println("排序后");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//为了容易理解, 把冒泡排序的演变过程, 逐层演示
// //第二趟排序, 就是将第二大的数排在倒数第二个位置
// for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 1; j++) {//length - 1对应最后一位下标,再减一才是倒数第二个位置
// if (arr[j] > arr[j+1]){
// temp = arr[j];
// arr[j] = arr[j+1];
// arr[j+1] = temp;
// }
// }
// System.out.println(Arrays.toString(arr));
//
// //后面以此类推,第三趟排序
// for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 2; j++) {
// if (arr[j] > arr[j+1]){
// temp = arr[j];
// arr[j] = arr[j+1];
// arr[j+1] = temp;
// }
// }
// System.out.println(Arrays.toString(arr));
//
// //第四趟排序
// for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 3; j++) {//length - 1对应最后一位下标,再减一才是倒数第二个位置
// if (arr[j] > arr[j+1]){
// temp = arr[j];
// arr[j] = arr[j+1];
// arr[j+1] = temp;
// }
// }
// System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
//将冒泡排序算法封装成方法
public static void bubbleSort(int[] arr){
//第一趟排序, 就是将最大的数排在最后 时间复杂度O(n*2)
int temp = 0; //临时变量
boolean flag = false;// 标识变量 , 表示该轮是否进行过交换,若没有则说明已经排序好了
for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) { //下面的-1,-2,-3其实就对应轮次数-1(即i)
// 如果前面的数 比 后面的数大, 则交换
// 附: 若是要从大到小排序, 则将arr[j] > arr[j + 1] 中的 > 改成 <
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
flag = true;
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
// System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序后的数组");
// System.out.println(Arrays.toString(arr));
if (!flag){
break;
}else {
flag = false; //重置flag !!!进行下次判断
}
}
}
}
运行结果
排序前
[3, 9, -1, 10, 20]
排序后
[-1, 3, 9, 10, 20]