排序算法— 冒泡排序的三种实现

最新推荐文章于 2022-07-01 17:07:06 发布

丹_妮

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分类专栏：数据结构与算法

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冒泡排序是一种简单的排序算法，通过不断交换相邻的逆序元素逐步将最大值下沉。其平均时间复杂度为O(n^2)，在最好情况下达到O(n)。排序过程中空间复杂度为O(1)，并具有稳定性。适用于已基本有序的数据，能提高效率。以下是Java实现冒泡排序的代码示例。

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冒泡排序：比较相邻的前后两个数据，如果前面数>后面数就交换，从0到n-1遍历一次，最大的数据下“沉”。每一趟有一个记录放到最终的位置。

实现步骤：设数组长度为N

1、比较相邻的前后两个数据，如果前面数据大于后面的数据，就将第二个数据交换。

2、这样对数组的第0个数据到N-1个数据进行一次遍历，最后一个数据就“沉”到数组第N-1个位置。

3、N=N-1如果N不为0，就重复前面两步，否则排序完成。

冒泡排序特性：平均时间复杂度：O(n^2)（最好时间复杂度：O(n) 最坏时间复杂度：O(n^2) ） , 空间复杂度：O(1) 稳定性：是。

适用场景：当数据已经基本有序时，采用冒泡排序可以明显减少数据交换的次数，进而提升排序效率。

实现代码如下（java）：

public void bubbleSort(int[] arr){
		int length = arr.length-1;
		int temp ;
		for(int i=0;i<=length;i++){
			for(int j = 0; j<=length-1-i;j++){
				if(arr[j]>arr[j+1]){
					temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j+1];
					arr[j+1] = temp;
				}
			}
		}
	}

优化代码一：设置标志位flag=false ：，如果这趟发生交换则设置为true，否则为false。当该趟没有发生交换，说明已经排序好了。则结束。

public void bubbleSort(int[] arr){
		int length = arr.length-1;
		boolean flag = true;
		int temp;
		for(int i =0 ;i<=length&&flag;i++){
			flag = false;
			for(int j = 0;j<=length-1-i;j++){
				if(arr[j]>arr[j+1]){
					temp = arr[j+1];
					arr[j+1] = arr[j];
					arr[j] = temp;
					flag = true;
				}
			}
		}
	}

优化代码二：设置遍历的位置。比如当有10个数的数组，仅前面5个是无序的，而后面5个已经排好序，且都大于前面的5个数字，那么第一趟遍历后，最后发生交换的位置，肯定小于5，且这个位置之后的数据仍是有序的，记录下这个位置，下次遍历只需从数据头部遍历到该位置即可。

public void bubbleSort3(int[] arr){
		int length = arr.length-1;
		int flag;
		
		flag = length;
		while(flag>0){
			int k = flag;
			flag = 0;
			for(int j =1;j<k;j++){
				if(arr[j-1]>arr[j]){
					int temp = arr[j-1];
					arr[j-1] = arr[j];
					arr[j] = temp;
					flag = j;
				}
			}
		}
	}