面试官：手写一个冒泡排序，并对其改进（java实现）

转载自：https://blog.csdn.net/sdddlll/article/details/100574229

之前写过一篇选择排序，很多人把它和冒泡排序搞混了，这篇文章对冒泡排序进行一个分析，希望你能分清楚，也希望能在面试的时候能够完美的回答出冒泡排序。今年的工作据说是不好找，当然运气占很大一部分，但是实力越强运气的成分就会相应降低吧。

一、认识冒泡排序

之前在学习排序算法的时候，冒泡排序往往都是第一个被介绍，就是因为其太简单。冒泡排序很简单：

依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。

注意：冒泡排序比较的是相邻的两个数，而选择排序比较的整个队列中最大或者是最小的数进行交换。

第一趟：首先比较第1个和第2个数，将小数放前，大数放后。然后比较第2个数和第3个数，将小数放前，大数放后，如此继续，直至比较最后两个数，将小数放前，大数放后。（此时最后一个数一定是整个数组中的最大值）

第二趟：和第一趟一样，不过最后一个数已经是最大值，比较到倒数第二个即可。（此时倒数第二个数一定是整个数组倒数第二大的数）

第三趟、第四趟以此类推即可。

我们来一张动图演示一下：

上面的这张图，你多看几遍就理解了，每次排好都能选出来一哥当前数组的最大值。OK。如果你理解了之后，下面我们就开始写代码来实现一波。

二、代码实现

1、基本实现

我们先来看一下基本的实现。

public void BubbleSort(int arr[],int n){
	int temp;
	//有N个数，所以要跑N趟
	for(int i = 0;i<n;++i)
		//每一趟比较从右往左，得到的是最小值
		//每一趟比较从左往右，得到的是最大值
		for(int j = n-1;j>i;--j)
			//如果右边的数《左边的，那就交换位置
			if(arr[j]<arr[j-1]){
				temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j-1];
				arr[j-1] = temp;
			}
}

上面的这种写法非常简单，不过我们可能会发现，每一趟其实得到是一个值，这个值可能是当前数组的最大值又或者是最小值。

这样做的缺点：

数组有一部分是本来就有序的，每一趟冒泡那么将会在此部分浪费时间

2、改进

现在我们进行改进：如果我们换一种想法，每一趟扫描的时候，对那些有序的部分，设置一个标志，如果为true表示发生了交换，如果为false，则没有发生交换，那么我们就可以直接跳过去了。

public static void bubbleSort2(int [] a, int n){
    int j, k = n;
    //发生了交换就为true, 没发生就为false
    boolean flag = true;
    while (flag){
        flag=false;//每次开始排序前，都设置flag为未排序过
        for(j=1; j<k; j++){
            //前面的数字大于后面的数字就交换
            if(a[j-1] > a[j]){
                int temp;
                temp = a[j-1];
                a[j-1] = a[j];
                a[j]=temp;
                //表示交换过数据;
                flag = true;
            }
        }
        k--;
    }
}

3、继续改进

上面的这个虽然很好，必过还是有一定的局限性，比如说数组的数据量很大有10000个，前面3000个杂乱无章，后面7000个都是排好的，而且还都比前3000个要大，这时候只需要比较前3000个即可。但是上面的改进算法，在对前3000个进行排序的时候，每次还都要和后7000个比较。这就显得臃肿了。于是我们进行改进。

public static void bubbleSort3(int [] a, int n){
    int j , k;
    int flag = n ;
    while (flag > 0){
        k = flag; //k 来记录遍历的尾边界
        flag = 0;
        for(j=1; j<k; j++){
            if(a[j-1] > a[j]){
                int temp;
                temp = a[j-1];
                a[j-1] = a[j];
                a[j]=temp;
                //表示交换过数据;
                flag = j;
            }
        }
    }
}

 

这个改进就是把flag变为具体的位置了，这样我们就可以记录末尾的边界。这个边界是排序与不排序的边界。

三、总结

冒泡排序在笔试或者是面试的时候，涉及到的时间复杂度和空间复杂度都是第一种普通情况。因此它的时间复杂度是O(n^2)。虽然简单，但是时间上确实是比较长。

我们一定要注意和选择排序的区别，选择排序是走一趟找出来一个最小的值和第一个同学交换位置。而冒泡排序是相邻同学比较高低，这样走一趟，最高个就沉到末尾了。

间复杂度是O(n^2)。虽然简单，但是时间上确实是比较长。

我们一定要注意和选择排序的区别，选择排序是走一趟找出来一个最小的值和第一个同学交换位置。而冒泡排序是相邻同学比较高低，这样走一趟，最高个就沉到末尾了。