java简单冒泡排序实例解析

2024-11-27 05:57:47

一、算法原理

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。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。

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。

二、实现思路

用二重循环实现，外循环变量设为i，内循环变量设为j。假如有n个数需要进行排序，则外循环重复n-1次，内循环依次重复n-1，n-2，...，1次。每次进行比较的两个元素都是与内循环j有关的，它们可以分别用a[j]和a[j+1]标识，i的值依次为1,2,...,n-1，对于每一个i，j的值依次为0,1,2,...n-i 。

设数组长度为N：

1．比较相邻的前后二个数据，如果前面数据大于后面的数据，就将二个数据交换。
2．这样对数组的第0个数据到N-1个数据进行一次遍历后，最大的一个数据就“沉”到数组第N-1个位置。
3．N=N-1，如果N不为0就重复前面二步，否则排序完成。

三、代码实现

package sort;
import java.util.Arrays;
/**
 * 冒泡排序
 * 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。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
 * 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。
 */

public class BubbleSort {
  public static void bubbleSort(int[] arr) {
    boolean flag=true;
    while (flag) {
      flag=false;
      int temp = 0;
      for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
          if (arr[j] > arr[j + 1]) {   //交换两数位置
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[j + 1];
            arr[j + 1] = temp;
            flag=true;
          }
        }
        if (!flag){
          break;
        }
        }
      }
    }
  public static void main(String[] args){
    int a[]=new int[]{345,22,43,12,65,335,124,636,3};
    BubbleSort.bubbleSort(a);
    System.out.print(Arrays.toString(a));
  }
}

四、性能分析

若记录序列的初始状态为"正序"，则冒泡排序过程只需进行一趟排序，在排序过程中只需进行n-1次比较，且不移动记录；反之，若记录序列的初始状态为"逆序"，则需进行n（n-1)/2次比较和记录移动。因此冒泡排序总的时间复杂度为O(n*n)。

五、算法优化

冒泡排序法存在的不足及改进方法：

第一、在排序过程中，执行完最后的排序后，虽然数据已全部排序完备，但程序无法判断是否完成排序，为了解决这一不足，可设置一个标志位flag，将其初始值设置为true，表示被排序的表是一个无序的表，每一次排序开始前设置flag值为true，在进行数据交换时，修改flag为false。在新一轮排序开始时，检查此标志，若此标志为false，表示上一次没有做过交换数据，则结束排序；否则进行排序；

第二、在冒泡排序中，一趟扫描有可能无数据交换，也有可能有一次或多次数据交换，在传统的冒泡排序算法及近年来的一些改进的算法中，只记录一趟扫描有无数据交换的信息，对数据交换发生的位置信息则不予处理。为了充分利用这一信息，可以在一趟全局扫描中，对每一反序数据对进行局部冒泡排序处理，称之为局部冒泡排序。局部冒泡排序与冒泡排序算法具有相同的时间复杂度，并且在正序和逆序的情况下，所需的关键字的比较次数和移动次数完全相同。由于局部冒泡排序和冒泡排序的数据移动次数总是相同的，而局部冒泡排序所需关键字的比较次数常少于冒泡排序，这意味着局部冒泡排序很可能在平均比较次数上对冒泡排序有所改进，当比较次数较少的优点不足以抵消其程序复杂度所带来的额外开销，而当数据量较大时，局部冒泡排序的时间性能则明显优于冒泡排序。对于N个无序数据，我们在进行一趟冒泡排序时，如果第k个数据和第k+1个数据逆序，那么对第k+1个数据进行一趟向前的冒泡排序，使其移动到合适的位置，也就是说让前面k+1个数据调节为正序。因为这种冒泡法只对前k+1个数据冒泡处理，所以我们称它为——局部冒泡

package sort;

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort {
  public static void bubbleSort(int[] arr) {
    boolean flag=true;
    while (flag) {
      flag=false;
      int temp = 0;
      for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
          if (arr[j] > arr[j + 1]) {   //交换两数位置
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[j + 1];
            arr[j + 1] = temp;
            flag=true;
          }
        }
        if (!flag){
          break;
        }
        }
      }
    }
  public static void main(String[] args){
    int a[]=new int[]{345,22,43,12,65,335,124,636,3};
    BubbleSort.bubbleSort(a);
    System.out.print(Arrays.toString(a));
  }
}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

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算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则.通俗点说,就是计算机解题的过程.在这个过程中,无论是形成解题思路还是编写程序,都是在实施某种算法.前者是推理实现的算法,后者是操作实现的算法. 一个算法应该具有以下五个重要的特征: 1.有穷性: 一个算法必须保证执行有限步之后结束: 2.确切性: 算法的每一步骤必须有确切的定义: 3.输入:一个算法有0个或多个输入,以刻画运算对象的初始情况: 4.输出:一个算法有一个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果.没有输出的算法是毫无意义的:
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快速排序法主要是运用了Arrays中的一个方法Arrays.sort()实现. 冒泡法是运用遍历数组进行比较,通过不断的比较将最小值或者最大值一个一个的遍历出来. 选择排序法是将数组的第一个数据作为最大或者最小的值,然后通过比较循环,输出有序的数组. 插入排序是选择一个数组中的数据,通过不断的插入比较最后进行排序. 复制代码代码如下: package com.firewolf.sort; public class MySort { /** * @param args */ public s
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冒泡排序法:关键字较小的记录好比气泡逐趟上浮,关键字较大的记录好比石块下沉,每趟有一块最大的石块沉底. 算法本质:(最大值是关键点,肯定放到最后了,如此循环)每次都从第一位向后滚动比较,使最大值沉底,最小值上升一次,最后一位向前推进(即最后一位刚确定的最大值不再参加比较,比较次数减1) 复杂度: 时间复杂度 O(n2) ,空间复杂度O(1) JAVA源代码(成功运行,需要Date类) 复制代码代码如下: public static void bubbleSort(Date[] days) {
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