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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
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    10大排序算法——01冒泡排序(Java实现)
    $ ~! w5 M0 M& A- Y5 h冒泡排序(Bubble Sort)
    # S1 d- p' d* O5 M
    * x' d- ]: x/ g; J; l冒泡排序也叫起泡排序
    # z# O, h& l0 Y2 }4 t
    % l1 v; r) r' U$ Q8 e% _0 R1 |0 V冒泡排序的执行流程
    & N3 h$ W4 O2 {7 ?! k. y$ S
    - ~( `. q# m% {( e3 c8 w1.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)
    , J( Y: h2 Q! _) z" u' x, [# p8 ]+ f1 D, N# H1 m8 Y. Q
    2.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2 k* n# Q- x3 L* B: w
    1 h" ~% \4 ~% ]
    来看代码:        public int[] bubbleSort(int[] array ){( X4 B% }0 y7 V6 N
                    for (int end = array.length; end > 0; end--) {: o  L2 F. I; L. `$ V( {9 Q
                            for (int begin = 1 ; begin<end ; begin++) {3 }8 r- p- M2 y4 i
                                    if(array[begin]<array[begin-1]) {  {) z2 L/ k# n$ c# D6 S. L
                                            int index = array[begin];
    1 `% B1 N4 @# Y4 ], L8 p# L, u, Q; N  P                                        array[begin]=array[begin-1];5 f* B! W; V+ ]* `5 N& e5 C
                                            array[begin-1] = index;
    - Z( H" [- b# `6 ~+ N4 A                                }
    5 N" W$ Y/ I& P9 K$ [' |+ |2 [8 y' Y# X                        }
    / N  d! N( K. t+ E/ I: A                }6 l, Z+ h; Z' ^- n' m* P; T, m$ _6 w/ }5 w
                    return array;
    * N7 D! K2 p3 j" B. O/ M        }
    7 D% i, c' j; Z7 u
    1 O' Z  \2 h3 R- I3 `调用一下试试
    + l. }. N' I) T; x! D1 x% T        public static void main(String[] args) {
    2 U+ N" s4 V  |1 `                BubbleSort b = new BubbleSort();
    , Q4 t5 G/ T2 m8 ~! i2 M+ f7 W* z7 s                int[] array = {9,8,7,4,5,6,1,2,3};
    # u% k+ a  w5 w                System.out.println("排序前");0 g2 q& C/ z4 A  W
                    for (int i = 0; i < array.length; i++) {0 V4 z( ^4 J* A/ Y% H) h- F0 ?
                            if(i!=0) System.out.print(" ");
      v6 R$ n: F) i1 a7 L                        System.out.print(array);
    0 M* I+ A# `* \0 o: U- e% e                }
    5 `& }+ m, W7 ~" Z6 i8 Q                " t0 D' n$ j, F6 s- \
                    b.bubbleSort(array);0 x! T7 o* D! j6 v4 _! m' s3 m
                    . g3 E; B5 r/ M6 H% k5 n
                    System.out.println("\n排序后");
    2 Z* f' \: D- a4 M% s# b) m+ y                for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    # \5 M7 {$ Z' P$ q1 S1 M, w                        if(i!=0) System.out.print(" ");7 R( s2 T% b) t5 K8 u
                            System.out.print(array);  S  P  U8 _" c
                    }
    * l& V1 n% U0 ?( P( R        }
    9 K: x5 M/ [, k3 @. m
    8 T7 c8 f" }' ^' Y: j4 `$ h9 w) a0 X: v- \6 u! r/ Q1 l
    运行结果:运行结果:
    0 W$ Y+ @+ g* i6 {8 ?     排序前
    / a7 s( P- Z" \     9 8 7 4 5 6 1 2 3
    2 o' f% B  u' D! q$ T; x     排序后
    6 k# @/ A% K4 J! L# P7 t7 i6 X; m     1 2 3 4 5 6 7 8 9
    ! h" v8 W* H0 W9 b0 N7 |# s2 y6 i: j* a0 j9 F2 @
    这是冒泡排序的最简单的形式,下面我们来给他优化一下。8 J" A/ P, a, ]# g0 L3 B2 j

    1 h9 E3 \# l. }9 m/ V+ b( T+ E) q优化冒泡排序1% _- C2 q' u) V5 c0 h; K/ O
    , [6 Y. }- i$ @
    优化方案: 如果序列已经完全有序,可以提前终止排序
    ; E4 u  f0 t9 L8 G* A& _
    - H( S' c4 D  O3 V: o. [来看代码:        public int[] bubbleSort(int[] array ){3 Q/ |. Y3 F9 G" y& F7 L$ T
                    for (int end = array.length; end > 0; end--) {$ K9 B5 F) a  h0 w" G
                           
    ! |2 J" w" W5 ~6 U4 L! }0 P* U- J                        boolean b = true;
    / E: M, J: d7 m: t3 c$ H5 u                        ! d& D: [# v2 ?" A/ R% J
                            for (int begin = 1 ; begin<end ; begin++) {- X& [$ R% G! j7 _
                                    if(array[begin]<array[begin-1]) {- z+ U, M, i/ n4 A8 S$ c8 R0 G* w
                                            0 j/ [+ F; {0 a3 F, f( |
                                            int index = array[begin];) I$ @, p2 P+ O5 ~2 t$ p
                                            array[begin]=array[begin-1];
    8 I+ _3 N) L/ ?! Y9 b                                        array[begin-1] = index;/ `; u9 S- d; S2 z
                                           
    : q9 Y5 w( q8 G# L' h0 G' Z                                        b = false;
    - k8 w8 r: j; F# ~                                }( O1 n8 q2 B8 l
                                    if (b) break;" y- c$ H9 l. H: f( {2 _4 ~
                            }# e$ n# P/ G5 w& Y/ a! d
                    }; ?  g5 Z8 [0 `" d3 B. ~
                    return array;( b/ H) ~9 U1 w& `) F# d$ w
            }6 N3 Q* ~- j) {* o2 |( |

    - c$ I" C4 G, Z5 ~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。
    8 G+ ^% w' ~! v, W/ @. |# K2 j% H
    当然这个排序还是可以有另外一种优化方式; E# J0 ~2 ~6 p

    ! i. a1 y; N5 ]6 G1 F) _, R优化冒泡排序2
    1 T3 a  v# v  K( R  d6 C+ ]( h) V6 H: y0 ~# s* G; e% D
    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。- m. i; r( F( o0 a2 B. _9 D( f3 m
      C* }' A. P8 D/ t2 H( b8 ?
    来看代码:        public int[] bubbleSort(int[] array ){
    + X- a3 _6 M8 a6 o                for (int end = array.length; end > 0; end--) {  n0 D# K* E1 m+ g5 Z) z) c- U/ o( o5 n
                            int j = 1;$ \1 w# ^- l% i+ R
                            for (int begin = 1 ; begin<end ; begin++) {6 ?) ?: p3 x$ q; B( e
                                    if(array[begin]<array[begin-1]) {6 ^8 d: P! Z$ q1 E; i6 e
                                            int index = array[begin];& g& A% j. p- A) a4 p
                                            array[begin]=array[begin-1];# p0 c4 c( A( {/ J! L/ ]  U
                                            array[begin-1] = index;! f0 y( }# z  y& a- U) C: G( ?
                                            8 R% `' V+ \6 y3 V# W$ e
                                            j = begin;9 t, X1 _2 I5 x* u) E
                                            ! @  N* f( O9 J. H2 ]
                                    }
    * x7 f) B% t6 N, W1 A                                end = j;
    ) Y; k, Q* {* G* D# |; V                        }
    # ^1 e  V- A  ]) W( R% C3 h! L" O                }0 H5 P' x( C- r5 b7 F
                    return array;
    5 |2 B( C- ]5 c. _/ _3 h, H        }% }" B% V5 s! `) j2 N% [; T: q6 b

    ' u( X+ Q, z% ]- M' K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。# h; g: b; o/ ^9 s. _
    8 N+ h7 z0 V+ n7 q
    冒泡排序属于稳定排序,为原地算法
    # [2 c% K9 r. S% D$ {5 A
    5 i9 p  Z! b* L/ h5 ]# j  r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!!!
    / q- z: B- u% D& [原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41242174/article/details/105006872
    6 S: `  V1 E; E3 d
    $ n& u, }( S+ a/ a/ v  h! j3 I6 D$ j
    zan
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