冒泡排序--咕噜咕噜

最新推荐文章于 2022-08-03 14:50:40 发布

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#冒泡排序

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本文详细介绍了冒泡排序的基本原理、操作流程和一个具体的排序实例。通过四趟排序展示了冒泡排序如何使元素逐步到达正确位置。同时，提出了在排序过程中通过设置交换标志来优化算法的思想。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

冒泡排序的基本介绍：

冒泡排序是简单的一种算法，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，如果发现逆序则交换。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，完成排序。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

冒泡排序算法的原理：
1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2.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。
3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4.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。

冒泡排序流程图：
在这里插入图片描述

实例分析：
假如原数组中数据顺序为 1 ，4，-8，8，10

第一趟排序：
①： 1 ，4，-8，8，10 //如果相邻的元素逆序，就交换位置，1<4不交换
②： 1 ，-8，4，8，10 //4>-8，交换位置
?：1 ，-8，4，8，10 //4<8，不交换位置
④： 1 ，-8，4，8，10 //8<10,不交换位置
第一趟排序过后位置信息为：1 ，-8，4，8，10

第二趟排序：
①： -8，1，4，8，10
②： -8，1，4，8，10
?：-8，1，4，8，10
第二趟排序过后位置信息为：-8，1，4，8，10

第三趟排序：
①： -8，1，4，8，10
②： -8，1，4，8，10
第三趟排序过后位置信息为：-8，1，4，8，10

第四趟排序：
①： -8，1，4，8，10
第四趟排序过后的位置信息为： -8，1，4，8，10

可以得到排序规则为：
1.一共进行数组大小-1次循环
2.每一趟排序的次数在逐渐减小

代码分析：

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        //演示冒泡排序的过程
        int arr[] = {1 ,4,-8,8,10};
        int temp=0; //临时变量
        for (int j = 0; j <arr.length-1 ; j++) {
            //如果前面的数比后面的大就交换位置
            if(arr[j]>arr[j+1]){
                 temp=arr[j];
                 arr[j]=arr[j+1];
                 arr[j+1]=temp;
            }
        }
        System.out.println("第一次排序过后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        //第二趟排序，将第二大的数排在倒数第二位
        for (int j = 0; j <arr.length-1-1 ; j++) {
            //如果前面的数比后面的大就交换位置
            if(arr[j]>arr[j+1]){
                temp=arr[j];
                arr[j]=arr[j+1];
                arr[j+1]=temp;
            }
        }
        System.out.println("第二次排序过后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        //第三趟排序，将第三大的数排在倒数第三位
	for (int j = 0; j <arr.length-1-2 ; j++) {
	    //如果前面的数比后面的大就交换位置
	    if(arr[j]>arr[j+1]){
	        temp=arr[j];
	        arr[j]=arr[j+1];
	        arr[j+1]=temp;
	    }
	}
	System.out.println("第三次排序过后：");
	System.out.println(Arrays.toString(arr));
	 //第四趟排序，将第四大的数排在倒数第四位
        for (int j = 0; j <arr.length-1-3 ; j++) {
            //如果前面的数比后面的大就交换位置
            if(arr[j]>arr[j+1]){
                temp=arr[j];
                arr[j]=arr[j+1];
                arr[j+1]=temp;
            }
        }
        System.out.println("第四次排序过后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

执行结果：
在这里插入图片描述
代码实现：

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        //演示冒泡排序的过程
        int arr[] = {1 ,4,-8,8,10};
        int temp=0; //临时变量
        for (int i = 0; i <arr.length-1; i++) {
            for (int j = 0; j <arr.length-1-i ; j++) {
                //如果前面的数比后面的大就交换位置
                if(arr[j]>arr[j+1]){
                    temp=arr[j];
                    arr[j]=arr[j+1];
                    arr[j+1]=temp;
                }
            }
            System.out.println("第"+(i+1)+"次排序过后：");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
 }

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，可以在排序过程中设置一个标志，判断是否进行过交换，做一个简单的优化。
代码实现：

public  static void bubbleSort(int[] arr){
    int temp=0; //临时变量
    boolean flag=false;  //标识变量，表示是否交换
    for (int i = 0; i <arr.length-1; i++) {
        for (int j = 0; j <arr.length-1-i ; j++) {
            //如果前面的数比后面的大就交换位置
            if(arr[j]>arr[j+1]){
                flag=true;
                temp=arr[j];
                arr[j]=arr[j+1];
                arr[j+1]=temp;
            }
        }
        if(!flag){  //一次交换都没发生
            break;
        }else{   //重置flag，进行下次判断
            flag=false;
        }
    }
}