Java俩种形式实现冒泡排序

数据排序的重要性在实际项目开发中的重要性不言而喻,无论是数据整理还是分析都离不开排序这道工序。

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冒泡排序——

      是一种比较简单的排序方法,也是在数据结构课程中我们学习到的第一种排序方法。但是冒泡排序在简单排序中属于时间复杂度较高的方法,用大O表示法为O(N*N)。可是虽然如此,这种排序的思想仍然需要我们去很好的掌握,而且由于其在理解上较为容易,所以在数据量较少(此数量级基本上感觉不到冒泡排序的笨拙)的情况下使用起来也是相当顺手的。

排序思想:

此处借助《Java数据结构和算法》一书中的形象例子来呈现:


我们从这幅图中可以很清楚的找到冒泡排序的思想,即从左向右依次俩俩比较,较大者向右移动,若比较时较大者本在右侧则不做右移操作,也因为此操作使得实际的比较次数>交换次数。经过N*(N-1)/2次的比较后完成排序操作(若有10个数要进行9+8+7+6+5+4+3+2+1次比较)。

代码实现——

我们将通过用户指定输入的数组大小,自动产生一个整数类型的数组,然后进行冒泡排序。

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class BubbleSort{
	//test the bubbleSort
	public static void main(String[] aegs){
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		int[] array=null;
		//produce a array
		ArrayUtil util=new ArrayUtil();
		System.out.println("Please set array`s size:");
		int size=sc.nextInt();
		array=util.produce(size);
		System.out.println("Before sort!");
		util.show(array);
		Sort s=new Sort(array);
		array=s.sortArray();
		//show sorted array
		System.out.println("After sort!");
		util.show(array);
		System.out.format("compairsion_times:%d--exchange_times:%d",s.getComparisiontimes(),s.getExchangetimes());
	}
}
class Sort{
	private int[] arr=null;
	private int EXCHANGE_TIMES=0;
	private int COMPIRASION_TIMES=0;
	public Sort(int[] array){
		arr=array;
	}
	public int[] sortArray(){
		//this array is not empty
		if(arr!=null&&arr.length>0){
			//sort array
			int temp=0;
			int index=0;
			int count=0;
			//method1(根据冒泡思想衍生出的另一种书写方式,while+for实现)
			while(true){
				for(int i=index+1;i<arr.length-count;i++){
					if(arr[index]>arr[i]){
						temp=arr[i];
						arr[i]=arr[index];
						arr[index]=temp;
						EXCHANGE_TIMES++;
					}
					COMPIRASION_TIMES++;
					index++;
			    }
				index=0;
				count++;
				if(count==arr.length-1){
					break;
				}
			}
			//method2
	               /*(方法二,也是我们书本上常见的书写方式,通过俩层for循环完成排序)
			for(int i=arr.length-1;i>1;i--){
				for(int j=0;j<i;j++){
					if(arr[j]>arr[j+1]){
						EXCHANGE_TIMES++;
						temp=arr[j+1];
						arr[j+1]=arr[j];
						arr[j]=temp;
					}
					COMPIRASION_TIMES++;
				}
				
			}
			*/
			return arr;
		}else{
			return null;
		}
	}
	//get exchange times(获取排序时交换次数)
	public int getExchangetimes(){
		return EXCHANGE_TIMES;
	}
	
	//get comparision times(获取排序时比较次数)
	public int getComparisiontimes(){
		return COMPIRASION_TIMES;
	}
}
//tool class(此类完成数组的自动生成和数组数据的显示)
class ArrayUtil{
	private int[] arr=null;
	//make a array(产生指定大小的数组)
	public int[] produce(int num){
		Random rand=new Random(500);
		arr=new int[num];
		for(int i=0;i<num;i++){
			arr[i]=rand.nextInt(100);
		}
		return arr;
	}
	//show array(显示数组数据)
	public void show(int[] array){
		if(array!=null){
			for(int a:array){
				if(a==array[array.length-1]){
				  System.out.format("%d\n",a);
				}else{
				  System.out.format("%d->",a);
				}
			}
		}
	}

} 

运行效果:


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