排序--冒泡排序

最新推荐文章于 2025-08-07 15:32:36 发布

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本文详细介绍了冒泡排序算法的工作原理及其实现过程，并通过代码示例展示了如何优化冒泡排序以减少不必要的比较和交换，从而提高排序效率。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

原理：
将被排序的记录数组R[1..n]垂直排列，每个记录R[i]看作是重量为R[i].key的气泡。根据轻气泡不能在重气泡之下的原则，从下往上扫描数组R：凡扫描到违反本原则的轻气泡，就使其向上"飘浮"。如此反复进行，直到最后任何两个气泡都是轻者在上，重者在下为止

实现：

private static void swap(int[] array, int i, int j)
{
  int temp = array[i];
  array[i] = array[j];
  array[j] = temp;
  }

public static void bubbleSort(int[] array)
{
int n = array.length;
boolean swaped = false;

  for(int i = n - 1; i > 0; i--)
  {
   swaped = false;
   for(int j = 0 ; j < i; j++)
    if( array[j] > array[j + 1] )
    {
     swap(array, j, j + 1);
     swaped = true;
    }

   if (!swaped)
    break;
  }
}

算法复杂度分析：

初始文件状态	正序	反序	无序
第i趟比较次数	n – i	n - i	n - i
总关键字比较次数	n -1	n²/2	n²/2
第i趟移动次数	0	n - i	(n – i) / 2
总关键字移动次数	0	n²/2	n²/4
时间复杂度	O(n)	O(n²)	O(n²)

空间复杂O(1)

稳定性：
冒泡排序为稳定排序

算法改进：
增加一个lastExchanged标识位，标记一趟排序后最后一个发生交换的位置，则该位置往后都有序，不用在冒泡

public static void bubbleSort(int[] array)
{
  int n = array.length;
  boolean swaped = false;
  int lastExchanged = n - 1;
  int i = n - 1;
  int count = 0;

  while( i > 0 )
  {
   swaped = false;
   for(int j = 0 ; j < i; j++)
   {
    if( array[j] > array[j + 1] )
    {
     swap(array, j, j + 1);
     lastExchanged = j;
     swaped = true;
    }
    count++;
   }
   if (!swaped)
    break;
   i = lastExchanged;
  }
  System.out.println(count);
}

实验结果，需要移动比较次数明显减少