冒泡排序

冒泡排序

此种算法名为冒泡排序的原因：每一次轮回过后，未排序的值中最大的那个都会“冒”到正确的位置上。

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。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。

冒泡排序还有一种优化算法，就是立一个 flag，当在一趟序列遍历中元素没有发生交换，则证明该序列已经有序。

 

算法步骤

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。

针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

 

动图演示

 

冒泡排序的效率

冒泡排序的执行步骤可分为两种。

•比较：比较两个数看哪个更大。

•交换：交换两个数的位置以使它们按顺序排列。

在冒泡排序中，第1轮需要比较n-1次，第2轮需要比较n-2次……第n-1轮需要比较1次。因此，总的比较次数为（n-1）+（n-2）+…+1≈n2/2。这个比较次数恒定为该数值，和输入数据的排列顺序无关。

不过，交换数字的次数和输入数据的排列顺序有关。假设出现某种极端情况，如输入数据正好以从小到大的顺序排列，那么便不需要任何交换操作；反过来，输入数据要是以从大到小的顺序排列，那么每次比较数字后便都要进行交换。因此，冒泡排序的时间复杂度为O（n2）。

 

代码实现:java

public class ClassP4_1 {

    public static int[] bubbleSort(int[] arr) {

        // 对 arr 进行拷贝，不改变参数内容
        int[] reutrn_arr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);

        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {

            // 设定一个标记，若为true，则表示此次循环没有进行交换，也就是待排序列已经有序，排序已经完成。
            boolean flag = true;

            for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;

                    flag = false;
                }
                System.out.println("i," + i + ",j," + j + ArrayUtils.toString(arr, ","));
            }

            if (flag) {
                break;
            }
        }

        return reutrn_arr;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] ints = bubbleSort(new int[]{5, 4, 3, 2, 1});
        System.out.println(ArrayUtils.toString(ints));//{1,2,3,4,5}
    }
}

 

 

参考:

数据结构与算法图解.4

Java常用算法手册4.2

冒泡排序(https://www.runoob.com/w3cnote/bubble-sort.html)

我的第一本算法书 2-2 冒泡排序