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10大排序算法——01冒泡排序(Java实现)

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杨利霞        

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    发表于 2020-3-22 16:05 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    10大排序算法——01冒泡排序(Java实现)
    ; }/ ^* S1 i0 O: h  |7 p0 o冒泡排序(Bubble Sort)- b: \9 V. q8 B, m0 G. C, h8 @
    2 r4 H0 {. D( |( u* B+ U1 Y
    冒泡排序也叫起泡排序
    1 R, y$ B9 A# }; ^3 S& _% \# j$ k. A
    冒泡排序的执行流程
    - P; M  A6 {& H; b
    ' Q: l$ t& E, @/ F1.从头开始比较每一对相邻元素,如果第一个比第二个大,就交换他们的位置。(执行完第一轮,最后的那个元素就是最大的元素)* [! n8 K' f* d1 ~: ^0 V* i

    5 `9 ~; A: a/ m2.忽略从步骤1中找到的那个最大元素,然后重复执行步骤1,直到元素有序
    ) g. ?( @  h" |) a; Q" @
    + W( i8 N5 p# `来看代码:        public int[] bubbleSort(int[] array ){1 L& H9 L% h, k2 q
                    for (int end = array.length; end > 0; end--) {
    , N2 m2 q- L, N; e' b8 E: O& |4 [                        for (int begin = 1 ; begin<end ; begin++) {$ {8 f1 K- b; o( K7 M/ _
                                    if(array[begin]<array[begin-1]) {
    5 A5 A; h" B; O" Z% n) y1 P- m9 S# v                                        int index = array[begin];. c5 k% m' K8 C  H9 p
                                            array[begin]=array[begin-1];6 T7 c4 F4 D" {4 p+ x) F7 n4 ~
                                            array[begin-1] = index;
    ! t& M  [" R; s( Y& W0 J                                }8 x4 s! J7 Y$ z" Z& {8 Z$ L2 f
                            }$ [" K& }! u2 N9 k; r1 r$ @) o
                    }
    . \! C/ s. Q9 |/ ]/ w9 E                return array;
    8 {1 n* k# `! A! X( P/ P        }$ }) @, K2 e* f# n7 @; u
    ; ]) i  p1 q* e4 F+ ]( P* v) _
    调用一下试试
    0 n, ^3 Q2 p3 }5 y        public static void main(String[] args) {$ q2 \7 E7 p, h, M% C
                    BubbleSort b = new BubbleSort();
    ( v, N' c9 F$ b& y  P                int[] array = {9,8,7,4,5,6,1,2,3};% [  {$ ?# W; i/ J2 I
                    System.out.println("排序前");
    3 G, s9 h5 p% L# J& l* @# q" u+ X% b                for (int i = 0; i < array.length; i++) {. ~3 r! {' R9 P
                            if(i!=0) System.out.print(" ");7 m" m+ y" a" F3 W6 ^
                            System.out.print(array);
    # _  h8 i9 A" O0 K  f: N7 ~- T: }                }" J/ ~! L  ~8 t# e
                   
    4 N& x4 l! @+ |) W/ \! m                b.bubbleSort(array);
    / h# E9 @) g* b! X/ {1 M               
    & ?% w+ T" j/ s6 C4 P3 c* C                System.out.println("\n排序后");
    ) C8 }4 z& X$ f7 ^) ~                for (int i = 0; i < array.length; i++) {8 o$ Z) I9 |' e
                            if(i!=0) System.out.print(" ");% ^3 p& t$ B" r) s" Y4 O
                            System.out.print(array);1 f! [  J) V; t: m
                    }
    , G5 S8 ~* G* A. O# |        }- b. ~2 b" i* s. N) z
    7 i8 U' T: y8 W' O8 U5 l$ W+ U; j

    ( Q* W; f8 n1 f4 Z' U  h# V运行结果:运行结果:
    $ J$ o% A0 z/ B4 L2 ~" ?     排序前
    0 u  f! y' j& `& B     9 8 7 4 5 6 1 2 3
    # o. n7 `& w  {     排序后* q. o# ^" H  R3 K
         1 2 3 4 5 6 7 8 95 |6 _- z$ X& c! J% A; Y! e

    " Z' o* D( V* X. h这是冒泡排序的最简单的形式,下面我们来给他优化一下。
    3 K6 D( E% Y. b  M; z: _) o( I+ G: H  `
    优化冒泡排序1
    + Q2 k4 o% @/ x2 b  x4 j/ y6 s' m; L+ h: @
    : [  `/ H' A; j4 q" D优化方案: 如果序列已经完全有序,可以提前终止排序
    7 X) J- ]) J+ V' g' ]$ T: w
    $ z% \  d% }7 x3 y. ?/ H9 `5 \! p1 `来看代码:        public int[] bubbleSort(int[] array ){" q/ }* {6 \  Q# x- U
                    for (int end = array.length; end > 0; end--) {
      J5 r  F# n+ k( m4 i8 S$ x8 f5 ^                        & Q' ~! v" y# G
                            boolean b = true;- R6 N# M: H# U7 G  m! e9 T, f' t. U
                           
    . D9 K" h: T) T, F                        for (int begin = 1 ; begin<end ; begin++) {5 @5 y8 {- Z0 H4 @: d3 [- F! c' I
                                    if(array[begin]<array[begin-1]) {: b! h- h7 A/ M6 [/ O! n3 Y  v( U+ L- d
                                           
    * E$ W" J8 h2 y' m: R$ Z; h4 Y  d                                        int index = array[begin];1 T' ^) @+ R& L6 u3 j  `
                                            array[begin]=array[begin-1];
    : P9 A0 ?2 Z0 u0 Y$ `# |; M5 B                                        array[begin-1] = index;7 H& l, w2 \, N9 s% B: |
                                           
    1 T! ?# P: h' j- f2 n3 t, i, z                                        b = false;! o, Y  i5 r* u  j
                                    }$ |  P% H* q, F- `8 ]( ]
                                    if (b) break;
    * ^* U  U2 ]3 ^( b! D, b3 U                        }) K) }4 @2 ?( k7 T/ h
                    }
    + K( x7 G! ~, b$ u' [                return array;; H8 k3 E. _- o$ R
            }
    1 ?/ G# E% k% S$ a5 y) ]- p
    9 K& z- l" ?2 X. n5 X优化代码和未优化的代码的区别就是,优化代码添加了一个boolean类型,用来判断如果在for循环一圈后,都没有触动if语句,说明这个数组已经不需要排序了。然后直接结束排序。' s. c( o* z# [9 i2 q' G
    7 ]7 g5 r6 c3 N# I* z0 e( I
    当然这个排序还是可以有另外一种优化方式" D1 X0 U$ T2 t7 b& h& S+ C0 o1 `
    / U0 F' i9 R% t& N! z
    优化冒泡排序2
    1 q% q8 z! a% P$ I" w4 ~, Q8 K: G
    8 W( B. l6 k1 U$ A优化方案: 如果序列已经局部有序,可以记录最后一次交换的位置,减少交换次数。' e$ X4 @/ ]0 c! V& F

    & o  t+ ^; R1 E, u% ]) i/ L来看代码:        public int[] bubbleSort(int[] array ){
    + `5 L3 o# D$ d8 S! ?/ \/ q" R                for (int end = array.length; end > 0; end--) {
    0 W# I$ n4 A& i4 l9 x                        int j = 1;$ J% H8 r" d% J5 n
                            for (int begin = 1 ; begin<end ; begin++) {
    ; B: K1 h0 r3 `( ]4 s  ]                                if(array[begin]<array[begin-1]) {2 Y: I) k7 x' [6 N. N0 y2 X( Y# k
                                            int index = array[begin];- K$ u6 |3 k0 o( L0 M# @: |. g
                                            array[begin]=array[begin-1];
    ) w4 P' ~# g% s+ e& ~                                        array[begin-1] = index;! w3 c" j6 G  H* S% k* S( [5 x) y! \
                                            0 J/ d7 V. N2 |* l- V3 z
                                            j = begin;8 G7 u1 q  A% w- D5 K& q
                                              h% x% X. R! F% B" T$ a- u+ E
                                    }
    ! n9 F1 ?8 z4 K8 ]2 c                                end = j;# D, H& C3 Z" t2 _4 g
                            }- k1 S  B* S0 U5 f
                    }
    5 e4 V% i1 L4 e; d% @                return array;
    7 X: a- Q4 e( z        }
    1 `" b2 S4 T# z' w* y# ^
    - p" d- U$ _- E5 q1 N. Y优化代码和未优化的代码的区别就是,优化代码添加了一个int类型,用来判记录最后交换的位置,然后直接可以让索引指向这个位置,下一次在进行循环可以直接从这个位置作为应该索引,这个位置后面的元素就可以不去遍历。
    & D4 u5 q3 L6 b! v
    9 l6 r4 `0 G0 h2 T( X' S冒泡排序属于稳定排序,为原地算法' c7 Y" K3 F7 N

    6 y9 S% I, j) g2 u注:本文博主学习自腾讯课堂的小码哥的“数据结构与算法”,所以如有和小码哥课程中类似方案,纯属必然!!!
    3 M5 m+ H3 i- E- M  B. I原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41242174/article/details/105006872
    ) O; W5 R4 w) C5 g/ S
    + t& a4 C4 D$ ]' p& m3 S* J+ {* b# C$ S( w" \, v
    zan
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