冒泡排序
冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。
它重复地走访过要排序的元素列,依次比较两个相邻的元素,如果顺序(如从大到小、首字母从Z到A)错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换,也就是说该元素列已经排序完成。
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(升序或降序排列),就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样,故名“冒泡排序”。
例如:将一个无需的数组升序排列:arr[] = { 2, 7, 8, 3, 10, 4, 0, 1, 9, 6, 5 }
使用冒泡排序法:
第一趟:2 , 7 , 3 , 8 , 4 , 0 , 1 , 9 , 6 , 5 , 10
第二趟:2 , 3 , 7 , 4 , 0 , 1 , 8 , 6 , 5 , 9 , 10
…
第一趟:0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10
每一趟都会将数组中的最大数,移动到最后面去
代码实现:
import java.util.Arrays;
/**
* 冒泡排序
*/
public class bubbleSortDemo {
public static void bubbleSort(int[] arr) {
//控制趟数
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
//控制每一趟的排序
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
//判断大小,将大的放在最后面
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {
2, 7, 8, 3, 10, 4, 0, 1, 9, 6, 5};
//排序数组
bubbleSort(array);
//打印排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
具体结果:
优化
我们知道在冒泡排序中,n个数据,需要比较n-1趟,每趟比上一次少1个数据。
但是,当我们遇到待排序的数组时候,已经有序,或者近乎有序的时候,不需要移动数据,或者移动很少的数据,但是按照上面的排序,仍需要移动很多趟。
那么如何解决这个问题呢?
具体实现:
我们可以定义一个Boolean的flag,当一次排序没有交换过数据,那么证明数组已经有序。
(需要注意的是,这个flag进去需要修改状态,否则只进行一次,或者不进行就跳出循环了)
import java.util.Arrays;
/**
* 我们知道在冒泡排序中,n个数据,需要比较n-1趟,每趟比上一次少1个数据。
* 但是,当我们遇到待排序的数组时候,已经有序,或者近乎有序的时候,不需要移动数据,或者移动很少的数据,但是按照上面的排序,仍需要移动很多趟。
* 那么如何解决这个问题呢?
* 我们可以定义一个Boolean的flag,当一次排序没有交换过数据,那么证明数组已经有序。
*/
public class bubbleSortDemo1 {
public static void bubbleSort(int[] arr) {
boolean flag = true;
//控制趟数
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
//进来先修改,不然会不进行排序
flag = false;
//控制每一趟的排序
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
//判断大小,将大的放在最后面
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
flag = false;
}
if (flag == true) {
break;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
//int[] array = {2, 7, 8, 3, 10, 4, 0, 1, 9, 6, 5};
int[] array = {
1, 2, 4, 3, 5, 6, 7, 8, 9};
//排序数组
bubbleSort(array);
//打印排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
具体结果:
更高效的方法
java中,在import java.util.Arrays;(我们之前使用的toString就在这个包中)Arrays主要是对数组进行操作,包中提供了更方便的排序方法。包含各种类型:
所以,上面代码可以简化成:
import java.util.Arrays;
/**
*利用Arrays工具进行排序
*/
public class bubbleSortDemo2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {
2, 7, 8, 3, 10, 4, 0, 1, 9, 6, 5};
//int[] array = {1, 2, 4, 3, 5, 6, 7, 8, 9};
//排序数组
Arrays.sort(array);
//打印排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
这种方法,大大简化了代码量,但是我们也需要弄清楚原理。