冒泡排序(Bubble Sort,台湾译为:泡沫排序或气泡排序)是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。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。
冒泡排序对
个项目需要O(
)的比较次数,且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实作的排序算法之一,但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。 冒泡排序是与插入排序拥有相等的执行时间,但是两种法在需要的交换次数却很大地不同。在最坏的情况,冒泡排序需要
次交换,而插入排序只要最多
交换。冒泡排序的实现(类似下面)通常会对已经排序好的数列拙劣地执行(
),而插入排序在这个例子只需要
个运算。因此很多现代的算法教科书避免使用冒泡排序,而用插入排序取代之。冒泡排序如果能在内部循环第一次执行时,使用一个旗标来表示有无需要交换的可能,也有可能把最好的复杂度降低到
。在这个情况,在已经排序好的数列就无交换的需要。若在每次走访数列时,把走访顺序和比较大小反过来,也可以稍微地改进效率。有时候称为往返排序,因为算法会从数列的一端到另一端之间穿梭往返。
冒泡排序算法的运作如下:
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素作同样的工作,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。
- 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
- 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。
由于它的简洁,冒泡排序通常被用来对于程式设计入门的学生介绍算法的概念。
学习代码:
package com.aoeai.bubble;
import java.util.Arrays;
/**
* 冒泡排序
* @author wyyl1<br>
* 算法说明来源:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%92%E6%B3%A1%E6%8E%92%E5%BA%8F<br>
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* 冒泡排序算法的运作如下:
* 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、对每一对相邻元素作同样的工作,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。
*
* 总结:
* 1、sort1失败后,发现一次循环可以让最大的数排到数组的末尾。
* 2、sort2成功后,打印出每一次排序的结果,发现一次循环只能让较小的数向左移动一次。
* 3、sort3成功后,证实冒泡排序就是有多少个数字就进行多少次sort1排序。
* @date 2012-9-10
*/
public class Bubble {
public static void main(String[] args) {
Integer[] arg = {100,5,9,1,32,55,12,90,2};
//sort1(arg);
//sort2(arg, 0);
sort3(arg);
}
/**
* 第一次写出的冒泡排序算法(错误)
* 初始数组:{5,9,1,32,55,12,90,2}; {100,5,9,1,32,55,12,90,2}
* 输出结果:[5, 1, 9, 32, 12, 55, 2, 90]; [5, 9, 1, 32, 55, 12, 90, 2, 100]
* @param arg
*/
private static void sort1(Integer[] arg){
for(int i = 0; i < arg.length - 1; i++){
if(arg[i] > arg[i + 1]){
int temp = arg[i];
arg[i] = arg[i + 1];
arg[i + 1] = temp;
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arg));
}
/**
* 第二次写出的冒泡排序算法(正确)
* 初始数组:{5,9,1,32,55,12,90,2}; {100,5,9,1,32,55,12,90,2}
* 输出结果:[1, 2, 5, 9, 12, 32, 55, 90]; [1, 2, 5, 9, 12, 32, 55, 90, 100]
* @param arg
* @param count 排序次数
*/
private static void sort2(Integer[] arg, int count){
for(int i = 0; i < arg.length - 1; i++){
if(arg[i] > arg[i + 1]){
int temp = arg[i];
arg[i] = arg[i + 1];
arg[i + 1] = temp;
}
}
if(count < arg.length - 1){
System.out.println(Arrays.toString(arg));
sort2(arg, count + 1);
}else{
// 输出排序结果
System.out.println(Arrays.toString(arg));
}
}
/**
* 第三次写出的冒泡排序算法(正确)
* 参考网上搜索到的Java版排序算法后编写,参考地址:http://www.blogjava.net/hitlang/archive/2007/09/05/142943.html
* 初始数组:{5,9,1,32,55,12,90,2}; {100,5,9,1,32,55,12,90,2}
* 输出结果:[1, 2, 5, 9, 12, 32, 55, 90]; [1, 2, 5, 9, 12, 32, 55, 90, 100]
* @param arg
*/
private static void sort3(Integer[] arg){
for(int num : arg){
for(int i = 0; i < arg.length - 1; i++){
if(arg[i] > arg[i + 1]){
int temp = arg[i];
arg[i] = arg[i + 1];
arg[i + 1] = temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arg));
}
}