冒泡排序
冒泡排序是一种较为简单的排序算法,它重复地走访过要排序的元素列,依次比较两个相邻的元素,如果他们的顺序(如从大到小、首字母从A到Z)错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换,也就是说该元素已经排序完成。
每一次冒泡,就是将相邻的两个元素变得有序,每完成一轮冒泡,就会将元素列中最大的数(或最小的数)“冒出来”,将它放在数列的一端。然后,在剩下的数列中继续进行这样的操作。
冒泡排序算法的原理如下:(从前往后冒泡)
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
- 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
- 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
这是将最大的数“冒”到最后面,代码如下:
public static void bubbleSort_02(int[] array){
for(int i =0; i <= array.length; i++){
//优化,记录一下是否发生了交换
boolean isSort = true;
for (int j = 0;j < array.length -1; j++ ){
if (array[j] > array[j +1]){
Swap(array,j,j +1);
isSort = false;
}
}
if (isSort){
break;
}
}
}
将最小的数“冒”到最前面,(从后往前冒泡),思路同上,代码如下:
public static void bubbleSort_01(int[] array){
//最小的数冒到最前面去
//从最后面往前冒泡
//有序[0,i) 无序[i,length]
for (int i =0;i <= array.length; i++){
boolean isSort = true;
for (int j = array.length -1; j > i; j--){
if (array[j] < array[j -1]){
Swap(array,j,j -1);
isSort = false;
}
}
if (isSort){
break;
}
}
}
冒泡排序总结:
时间复杂度
若元素列的初始状态是正序的,一趟冒泡即可完成排序。所以,冒泡排序最好时间复杂度为O(n)。
若初始文件是反序的,需要进行(n-1)趟排序。每趟排序要进行(n-i)次关键字的比较(1≤i≤n-1),冒泡排序的最坏时间复杂度为O(n^2)。
综上,因此冒泡排序总的平均时间复杂度为O(n^2)。
冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较,交换也发生在这两个元素之间。所以,如果两个元素相等,是不会再交换的;如果两个相等的元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,所以相同元素的前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。