【排序】冒泡排序

    科技2022-07-13  122

    1、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。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)。

    2、演示冒泡过程的例子 【画图理解

    原始数组:3, 9, -1, 10, -2 第一趟排序 如果相邻的元素逆序就交换 【交换完之后的结果】 (1) 3, 9, -1, 10, -2 (2) 3, -1, 9, 10, -2 //交换 (3) 3, -1, 9, 10, -2 (4) 3, -1, 9, -2, 10 //交换 int temp = 0; //临时变量,做交换使用 for(int i=0;i<arr.length-1-0;i++){ //如果前面的数比后面的数大,就进行交换处理 if(arr[i]>arr[i+1]){ temp = arr[i]; arr[i] = arr[i+1]; arr[i+1] = temp; } } 第二趟排序:3, -1, 9, -2, 10 【交换完之后的结果】 (1) -1, 3, 9, -2, 10 //交换 (2) -1, 3, 9, -2, 10 (3) -1, 3, -2, 9, 10 //交换 int temp = 0; //临时变量,做交换使用 for(int i=0;i<arr.length-1-1;i++){ //如果前面的数比后面的数大,就进行交换处理 if(arr[i]>arr[i+1]){ temp = arr[i]; arr[i] = arr[i+1]; arr[i+1] = temp; } } 第三趟排序:-1, 3, -2, 9, 10 【交换完之后的结果】 (1) -1, 3, -2, 9, 10 (2) -1, -2, 3, 9, 10 //交换 int temp = 0; //临时变量,做交换使用 for(int i=0;i<arr.length-1-2;i++){ //如果前面的数比后面的数大,就进行交换处理 if(arr[i]>arr[i+1]){ temp = arr[i]; arr[i] = arr[i+1]; arr[i+1] = temp; } } 第四趟排序:-1, -2, 3, 9, 10 【交换完之后的结果】 (1) -2, -1, 3, 9, 10 //交换 int temp = 0; //临时变量,做交换使用 for(int i=0;i<arr.length-1-3;i++){ //如果前面的数比后面的数大,就进行交换处理 if(arr[i]>arr[i+1]){ temp = arr[i]; arr[i] = arr[i+1]; arr[i+1] = temp; } }

    小结冒泡排序规则

    (1) 一共进行 数组的大小-1次大的循环;

    (2)每一趟排序的次数在逐渐的减少;

    (3) 如果我们发现在某趟排序中,没有发生一次交换, 可以提前结束冒泡排序。这个就是优化。

    3、代码实例

    //时间复杂度o(n^2) for(int j=0;j<arr.length-1;j++){ int temp = 0; //临时变量,做交换使用 for(int i=0;i<arr.length-1-j;i++){ //如果前面的数比后面的数大,就进行交换处理 if(arr[i]>arr[i+1]){ temp = arr[i]; arr[i] = arr[i+1]; arr[i+1] = temp; } } System.out.printf("第%d趟排序后的数组:\n",(j+1)); for(int i=0;i<arr.length;i++){ System.out.print(arr[i]+" "); } System.out.println(); }

    优化: 如果我们发现在某趟排序中,没有发生一次交换, 可以提前结束冒泡排序。

    boolean flag = false; //表示变量,表示是否进行过交换,默认为false for(int j=0;j<arr.length-1;j++){ int temp = 0; //临时变量,做交换使用 for(int i=0;i<arr.length-1-j;i++){ //如果前面的数比后面的数大,就进行交换处理 if(arr[i]>arr[i+1]){ flag = true; //说明有交换 temp = arr[i]; arr[i] = arr[i+1]; arr[i+1] = temp; } } //判断 if(flag == false){ //说明在一趟排序中一次交换都没有 break; }else{ flag = false; //交换过,重置flag,进行下次判断 } }

    之前这种比较思路是每次找找最大值(对升序而言)

    我个人习惯的是另一种写法,思路是找最小值(对升序而言)【画图理解】 

    代码:

    public static void BubbleSortTest(int[] arr){ int temp = 0; boolean flag = false; for(int i=0;i<arr.length-1;i++){ for(int j=i+1;j<arr.length;j++){ if(arr[i]>arr[j]){ flag = true; temp = arr[i]; arr[i] =arr[j]; arr[j] = temp; } } //判断 if(flag == false){ //说明在一趟排序中一次交换都没有 break; }else{ flag = false; //交换过,重置flag,进行下次判断 } } }

     

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