Java排序算法中的冒泡排序算法實(shí)現(xiàn)
Java冒泡排序算法
1、冒泡排序原理
冒泡排序只會(huì)操作相鄰的兩個(gè)數(shù)據(jù)。
每次冒泡操作都會(huì)對(duì)相鄰的兩個(gè)元素進(jìn)行比較，看是否滿足大小關(guān)系要求。
如果不滿足就讓它倆互換。一次冒泡會(huì)讓至少一個(gè)元素移動(dòng)到它應(yīng)該在的位置，重復(fù) n 次，就完成了 n 個(gè)數(shù)據(jù)的排序工作。
如果我們要對(duì)一組數(shù)據(jù) 4，5，6，3，2，1從小到到大進(jìn)行排序，第一次冒泡操作的詳細(xì)過程就是這樣：
- 4和5比較，4小于5，不進(jìn)行位置交換，結(jié)果：[4，5，6，3，2，1]
- 5和6比較，5小于6，不進(jìn)行位置交換，結(jié)果：[4，5，6，3，2，1]
- 6和3比較，6大于3，進(jìn)行位置交換，結(jié)果：[4，5，3，6，2，1]
- 6和2比較，6大于2，進(jìn)行位置交換，結(jié)果：[4，5，3，2，6，1]
- 6和1比較，6大于1，進(jìn)行位置交換，結(jié)果：[4，5，3，2，1，6]
要想完成所有數(shù)據(jù)的排序，只要進(jìn)行 6 次這樣的冒泡操作就可以了：
| 冒泡次數(shù) | 冒泡后的結(jié)果 |
| 初始狀態(tài) | [ 4 ，5，6，3, 2, 1] |
| 第一次 冒泡 | [ 4 ，5，3，2, 1, 6] |
| 第二次 冒泡 | [ 4 ，3，1，1, 5, 6] |
| 第三次 冒泡 | [ 3 ，2，1，4, 5, 6] |
| 第四次 冒泡 | [ 2 ，1，3，4, 5, 6] |
| 第五次 冒泡 | [ 1，2，3，4, 5, 6] |
| 第六次 冒泡 | [ 1，2，3，4, 5, 6] |
2、代碼實(shí)現(xiàn)
* 從小到大排序
* @param a
* @return
*/
public static int[] bubbleSort(int[] a){
if (a.length<=1)
return a;
//外層for總共冒泡操作的次數(shù)
for (int i=0;i<a.length-1;i++){
//內(nèi)層for 兩個(gè)元素的交換
for (int j=0;j<a.length-i-1;j++){
if (a[j]>a[j+1]){
//交換數(shù)據(jù)
int tmp=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=tmp;
}
}
}
return a;
}3、冒泡排序優(yōu)化
通過上圖，我們發(fā)現(xiàn)在第五次冒泡操作后，已經(jīng)沒有數(shù)據(jù)交換，這時(shí)已經(jīng)達(dá)到完全有序，不用再繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的冒泡操作，我們可以通過添加一個(gè)標(biāo)識(shí)符，來判斷當(dāng)前是否還有數(shù)據(jù)交換
經(jīng)過優(yōu)化，對(duì) 4，5，6，3，2，1這組數(shù)據(jù)排序，只需執(zhí)行5次冒泡操作。
| 冒泡次數(shù) | 冒泡后的結(jié)果 | 是否有數(shù)據(jù)交換初始狀態(tài) |
| 初始狀態(tài) | [ 4 ，5，6，3, 2, 1] | ---- |
| 第一次 冒泡 | [ 4 ，5，3，2, 1, 6] | 有 |
| 第二次 冒泡 | [ 4 ，3，1，1, 5, 6] | 有 |
| 第三次 冒泡 | [ 3 ，2，1，4, 5, 6] | 有 |
| 第四次 冒泡 | [ 2 ，1，3，4, 5, 6] | 有 |
| 第五次 冒泡 | [ 1，2，3，4, 5, 6] | 無 |
代碼實(shí)現(xiàn)：
/**
* 從小到大排序
* @param a
* @return
*/
public static int[] bubbleSort(int[] a){
if (a.length<=1)
return a;
//外層for總共冒泡操作的次數(shù)
for (int i=0;i<a.length-1;i++){
//標(biāo)識(shí)當(dāng)前冒泡操作是否有數(shù)據(jù)交換
boolean flag=false;
//內(nèi)層for 兩個(gè)元素的交換
for (int j=0;j<a.length-i-1;j++){
if (a[j]>a[j+1]){
//交換數(shù)據(jù)
int tmp=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=tmp;
flag=true;
}
}
//如果數(shù)據(jù)已經(jīng)有序，無需再執(zhí)行冒泡操作
if (!flag) break;
}
return a;
}4、算法分析
4.1、時(shí)間復(fù)雜度
- 最好情況：T(n)=O(n)
- 最壞情況：T(n)=O(n^2)
- 平均情況：T(n)=O(n^2)
4.2、是否穩(wěn)定
在冒泡排序中，只有交換才可以改變兩個(gè)元素的前后順序。為了保證冒泡排序算法的穩(wěn)定性，當(dāng)有相鄰的兩個(gè)元素大小相等的時(shí)候，我們不做交換，相同大小的數(shù)據(jù)在排序前后不會(huì)改變順序，所以冒泡排序是穩(wěn)定的排序算法。
到此這篇關(guān)于Java排序算法中的冒泡排序算法實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java冒泡排序算法內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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