冒泡排序

冒泡排序

 

 

?>冒泡排序（Bubble Sort）也是一种简单直观的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

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1、原理

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每一趟只能确定将一个数归位。即第一趟只能确定将末位上的数归位，第二趟只能将倒数第 2 位上的数归位，依次类推下去。

如果有 n 个数进行排序，只需将 n-1 个数归位，也就是要进行 n-1 趟操作。

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而 “每一趟 ” 都需要从第一位开始进行相邻的两个数的比较，将较大的数放后面，

比较完毕之后向后挪一位继续比较下面两个相邻的两个数大小关系，重复此步骤，直到最后一个还没归位的数。　

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2、动图演示

 

!>什么时候最快：当输入的数据已经是正序时（都已经是正序了，我还要你冒泡排序有何用啊）。

!>什么时候最慢：当输入的数据是反序时（写一个 for 循环反序输出数据不就行了，干嘛要用你冒泡排序呢，我是闲的吗）。

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3、代码实现

3.1 JavaScript 代码实现

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function bubbleSort(arr) {     var len = arr.length;     for (var i = 0; i < len - 1; i++) {         for (var j = 0; j < len - 1 - i; j++) {             if (arr[j] > arr[j+1]) {        // 相邻元素两两对比                 var temp = arr[j+1];        // 元素交换                 arr[j+1] = arr[j];                 arr[j] = temp;             }         }     }     return arr; }

 

3.2 Python 代码实现

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def bubbleSort(arr):     for i in range(1, len(arr)):         for j in range(0, len(arr)-i):             if arr[j] > arr[j+1]:                 arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]     return arr

 

3.3 Go 代码实现

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func bubbleSort(arr []int) []int {     length := len(arr)     for i := 0; i < length; i++ {         for j := 0; j < length-1-i; j++ {             if arr[j] > arr[j+1] {                 arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]             }         }     }     return arr }

 

3.4 Java 代码实现

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public static void BubbleSort(int [] arr){      int temp;//临时变量      for(int i=0; i<arr.length-1; i++){   //表示趟数，一共arr.length-1次。          for(int j=arr.length-1; j>i; j--){ ​              if(arr[j] < arr[j-1]){                  temp = arr[j];                  arr[j] = arr[j-1];                  arr[j-1] = temp;              }          }      }  }

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4、优化（Java）

针对问题（1）：

（ 发现整个数列已经是有序的了 ）– 数据的顺序排好之后，冒泡算法仍然会继续进行下一轮的比较，直到arr.length-1次，后面的比较没有意义的。

方案：

• 设置标志位flag，如果发生了交换flag设置为true；如果没有交换就设置为false。

• 这样当一轮比较结束后如果flag仍为false，即：这一轮没有发生交换，说明数据的顺序已经排好，没有必要继续进行下去。

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public static void BubbleSort1(int [] arr){     if (arr == null || arr.length < 2) {         return arr;     }     int temp;//临时变量     boolean flag;//是否交换的标志     for(int i=0; i<arr.length-1; i++){   //表示趟数，一共arr.length-1次。         flag = true;         for(int j=arr.length-1; j>i; j--){             if(arr[j] < arr[j-1]){                 temp = arr[j];                 arr[j] = arr[j-1];                 arr[j-1] = temp;                 flag = false;//有元素交换，所以不是有序，标记变为false             }         }         //一趟下来是否发生位置交换，如果没有交换直接跳出大循环         if(flag) break;     } }

 

针对问题（2）：

（ 发现整个数列有序区的界定 ）– 数据的顺序排好之后， 在一轮排序后，发现后面其实又是有序数列了，但是还是要每一次两两相比，这样也白白比较了很多次了 。

图例：

方案：

• 记录最后一次交换的位置

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public static int[] BubbleSort(int[] arr) {      if (arr == null || arr.length < 2) {           return arr;      }     //记录最后一次交换的位置     int lastExchangeIndex = 0;     //无序数列的边界，每次比较只需要比到这里为止     int sortBorder = arr.length - 1;           for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {          boolean isSorted  = true;//有序标记，每一轮的初始是true          for (int j = 0; j < sortBorder; j++) {              if (arr[j + 1] < arr[j]) {                  isSorted  = false;//有元素交换，所以不是有序，标记变为false                  int t = arr[j];                  arr[j] = arr[j+1];                  arr[j+1] = t;                  lastExchangeIndex = j;              }          }         sortBorder = lastExchangeIndex          //一趟下来是否发生位置交换，如果没有交换直接跳出大循环          if(isSorted )               break;      }      return arr; }