排序算法_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。(优化)。

 

 小结上面的图解过程:

(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。

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;




public class BubbleSort {

    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {4, 8, -10, 11, 32};

        System.out.println("排序前");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //为了容量理解，我们把冒泡排序的演变过程，给大家展示

        //测试一下冒泡排序的速度O(n^2), 给80000个数据，测试
        //创建要给80000个的随机的数组
//        int[] arr = new int[80000];
//        for(int i =0; i < 80000;i++) {
//            arr[i] = (int)(Math.random() * 8000000); //生成一个[0, 8000000) 数
//        }
//
//        Date data1 = new Date();
//        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
//        String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
//        System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);

        //测试冒泡排序
        bubbleSort(arr);

//        Date data2 = new Date();
//        String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
//        System.out.println("排序后的时间是=" + date2Str);

        System.out.println("排序后");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));


        /*

        // 第二趟排序，就是将第二大的数排在倒数第二位

        for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 1 ; j++) {
            // 如果前面的数比后面的数大，则交换
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }

        System.out.println("第二趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));


        // 第三趟排序，就是将第三大的数排在倒数第三位

        for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 2; j++) {
            // 如果前面的数比后面的数大，则交换
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }

        System.out.println("第三趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        // 第四趟排序，就是将第4大的数排在倒数第4位

        for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 3; j++) {
            // 如果前面的数比后面的数大，则交换
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }

        System.out.println("第四趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr)); */

    }

    // 将前面额冒泡排序算法，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
            }
        }
    }

}

 

 

 

 

冒泡排序是稳定的内部排序法，平均时间复杂度为O(n^2)，最坏时间复杂度为O(n^2)。