冒泡排序(Bubble Sort)-Java版

算法简述

　　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”。

 

算法原理

　　1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
　　2. 对每一对相邻元素做同样的工作，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。
　　3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
　　4. 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。

 

冒泡排序

 

代码实例

package sort;

public class BubbleSortDemo {
    /**
     *
     * 时间复杂度 : O(n^2)
     * @description 冒泡排序
     * @param arr 需要排序的数组
     * @author PangDongLin
     *
     */
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        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]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 9, 33, 10, 2,-1};
        bubbleSort(arr);
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

 

算法优化

　　以上代码为冒泡排序的常规实现,但是常规实现是有缺点的,具体缺点如下

　　　　1. 每一趟比较都要比较到数组的最后，没有必要，只要比较到无序数列即可

　　　　2. 不管是否有序，都要进行N-1趟循环

　　那么如何判断有序？比较了一趟，没有发生交换，就是有序

　　　　定义一个boolean类型的变量flag,默认有序true;发生交换，置为false，一趟循环结束后，根据flag的值判断是否有序，有序，则退出循环

 

代码优化实例

package sort;

public class BubbleSortDemo {
    /**
     *
     * 冒泡排序的优化版
     * @param arr
     * @author PangDongLin
     */
    public static void bubbleSort1(int[] arr) {
        int temp = 0;
        boolean flag = false; //表示变量,表示是否进行过交换
        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]) {
                    flag = true;
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
            if (!flag) {
                break; //在一轮排序中,一次都没交换过
            } else {
                flag = false; // 重置flag,进行下次判断
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 9, 33, 10, 2, -1};
        bubbleSort1(arr);
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}