八大排序之冒泡排序

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)

 

冒泡排序图解

第一趟：

从数组 arr 第一个元素开始，与其后面一个元素比较大小

如果 arr[i] > arr[i+1] ，则交换，将大的元素换到后面去

由于是当前元素与其后面一个元素比较大小，所以只需要执行 arr.length - 1 次循环

第二趟：

从数组 arr 第一个元素开始，与其后面一个元素比较大小

由于第一趟排序完成，数组最后一个元素已是最大元素，所以只需要执行 arr.length - 1 - 1 次循环

啥时候完成？下面两个条件满足任意一个即可：

当其中有一趟排序没有元素交换位置时，说明数组已经有序

或：按照上述流程，跑完第 arr.length - 1 趟之后

这样来想：5 个元素的数组，最多只需要跑 4 趟

为什么最多只需要跑 4 趟？因为跑完 4 趟之后，数组第二个元素已经成为了数组第二小的元素，那么数组自然就是有序数组

即数组长度如果为 n ，那么则需要跑 n - 1 趟

总结：两层 for 循环

第一层 for 循环控制走多少趟：for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {

第二层 for 循环实现针对该趟循环，进行冒泡：for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {

 

代码实现:

 // 将前面的冒泡排序算法，封装成一个方法
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        // 冒泡排序 的时间复杂度 O(n^2), 自己写出
        int temp = 0; // 临时变量
        boolean flag = false; // 标识变量，表示是否进行过交换
        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数大，则交换
                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) { // 在一趟排序中，一次交换都没有发生过
                break;
            } else {
                flag = false; // 重置flag!!!, 进行下次判断
            }
        }
    }