数据结构与算法之冒泡排序

约定不等于承诺〃 2022-01-11 17:51 234阅读 0赞

# 数据结构与算法之冒泡排序 #

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## 目录 ##

1.  基本介绍
2.  冒泡过程图解
3.  代码实现

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### 1. 基本介绍 ###

1.  冒泡排序（Bubble Sorting）的基本思想是：通过对待排序序列从前向后（从下标较小的元素开始）,**依次比较相邻元素的值，若发现逆序则交换**，使值较大的元素逐渐从前移向后部，就象水底下的气泡一样逐渐向上冒。
2.  优化：  
    因为排序的过程中，各元素不断接近自己的位置，如果一趟比较下来没有进行过交换，就说明序列有序，因此要在排序过程中设置一个标志flag判断元素是否进行过交换。从而减少不必要的比较。(这里说的优化，可以在冒泡排序写好后，在进行)

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### 2. 冒泡过程图解 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTkxMDY5NA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

小结上面的图解过程：  
(1) 一共进行数组的大小-1次大的循环  
(2) 每一趟排序的次数在逐渐的减少  
(3) 如果我们发现在某趟排序中，没有发生一次交换，可以提前结束冒泡排序。这个就是优化

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### 3. 代码实现 ###

1.  未优化代码实现：

import java.util.Arrays;
    
    public class BubbleSort {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int arr[] = {
        3, 9, -1, 10, -2};
    
            //冒泡排序，就是将最大的数排在最后,时间复杂度O（n^2）
            int temp = 0; //临时变量
            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        
                for (int j = 0; j < arr.length - 1-i; j++) {
        
                    //如果前面的大，就交换
                    if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        
                        temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j + 1];
                        arr[j + 1] = temp;
                    }
                }
                System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序后的数组");
                System.out.println(Arrays.toString(arr));
            }
        }
    }

编译结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTkxMDY5NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

1.  优化后代码实现：

import java.util.Arrays;
    
    public class BubbleSort {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int arr[] = {
        3, 9, -1, 10, 20};
    
            //测试冒泡排序
            bubbleSort(arr);
        }
    
        private static void bubbleSort(int[] arr) {
        
            //冒泡排序，就是将最大的数排在最后,时间复杂度O（n^2）
            int temp = 0; //临时变量
            boolean flag = false;
            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        
                for (int j = 0; j < arr.length - 1-i; j++) {
        
                    //如果前面的大，就交换
                    if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        
                        flag = true;
                        temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j + 1];
                        arr[j + 1] = temp;
                    }
                }
                  System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序后的数组");
                  System.out.println(Arrays.toString(arr));
                if (flag == false){
        
                    //在一趟排序中，一次都没有交换
                    break;
                }else {
        
                    flag = false;
                }
            }
        }
    }

编译结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTkxMDY5NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

备注：80000条数据大概16s可以排好。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTkxMDY5NA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220110/bc8afcf0c5b94fbfb8084b3ff831e07c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTkxMDY5NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220110/9865063f5cc84e4eb06657e07dcab337.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTkxMDY5NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220110/0d52d5443d9e440daa608cb402653682.png