排序算法之冒泡排序

冒泡排序(Bubble Sort)

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。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。

算法描述

  • 步骤1: 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换它们两个;
  • 步骤2: 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,这样在最后的元素应该会是最大的数;
  • 步骤3: 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个;
  • 步骤4: 重复步骤1~3,直到排序完成。

算法分析

排序算法 平均时间复杂度 最好情况 最坏情况 空间复杂度 排序方式 稳定性
冒泡排序 O(n²) O(n) O(n²) O(1) In-place 稳定

动图演示

image

代码实现

private static void sort(int[] array) {
	//需要进行 length - 1 次冒泡
	for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
		//每次冒泡完后交换次数减一
		for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
			if (array[j] > array[j + 1]) {
				swap(array, j, j + 1);
			}
		}
	}
}

代码优化

1. 使用交换标记

使用一个交换标记,如果一轮循环中没有交换元素,则说明数组已经排好序了。

//通过交换标志进行优化
public static void sort1(int[] array) {
	boolean swapped = false;//是否发生过交换
	for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
		swapped = false;
		for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
			if (array[j] > array[j + 1]) {
				swap(array, j, j + 1);
				swapped = true;
			}
		}
		if (!swapped) {
			break;
		}
	}
}

2. 最后交换位置

使用一个变量存储最后交换的位置,如果没有交换则说明后面元素已经有序。

public static void sort2(int[] array) {
	//冒泡交换的次数
	int last = array.length-1;
	//交换的元素下标
	int swapIndex;
	for (;;) {
		swapIndex = 0;
		for (int j = 0; j < last; j++) {
			if (array[j] > array[j + 1]) {
				swap(array, j, j + 1);
				//将交换的下标更新
				swapIndex = j;
			}
		}
		last = swapIndex;
		if (swapIndex == 0) {
			break;
		}
	}

本文作者:白夜ovo

本文链接:https://www.cnblogs.com/wqstart/p/16573550.html

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