冒泡排序的詳細解析

1、基本思想

冒泡排序顧名思義就是整個過程像氣泡一樣往上升,單向冒泡排序的基本思想是(假設由小到大排序):對于給定n個記錄,從第一個記錄開始依次對相鄰的兩個記錄進行比較,當前面的記錄大于后面的記錄時,交換位置,進行一輪比較和換位后,n個記錄的最大記錄將位于第n位,然后對前(n-1)個記錄進行第二輪比較;重復該過程,直到記錄剩下一個為止。

2、復雜度分析

當最好的情況,也就是要排序的序列本身就是有序的,需要進行(n-1)次比較,沒有數據交換,時間復雜度為O(n).

當最壞的情況,即待排序的表是逆序的情況,此時需要比較次數為:1+2+3+…+(n-1)=n(n-1)/2次,并作等數量級的記錄移動,因此總的時間復雜度為O(n^2)。

無論在何種情況下,冒泡排序空間復雜度(額外空間)總是O(1)。

3、排序過程如下

以數組{49,38,65,97,76,13,27,49}為例

從小到大:

從大到?。?9,38,65,97,76,13,27,49



4? java代碼實現

public static void bubbleSort(int[] arr)

{

for(int i=0; i < arr.length-1;i++){

for(int j=0; j < arr.length-i-1;j++)

{?

if(arr[j] > arr[j+1])

{

inttemp = arr[j];

arr[j] = arr[j+1];

arr[j+1] = temp;

location = j;

}

}

}

代碼優化

1 當某一趟遍歷沒有交換,就說明已經遍歷好了,就不用再迭代了

public static void sort(int[] arr)

{

int flag;// 標記

for(int i=0; i < arr.length-1;i++){

flag =1;// 每一次迭代標記為1

for(int j=0; j < arr.length-i-1;j++)

{

if(arr[j] > arr[j+1])

{

inttemp = arr[j];

arr[j] = arr[j+1];

arr[j+1] = temp;

flag =0;// 如果有次序交換,標記為0

}

}

if(flag ==1)// 沒有次序交換,排序完成

break;

}



2 記錄每次遍歷數據之后交換次序的位置,顯然這個位置之后的數據已經有序了不用再排序了。因此通過記錄最后發生數據交換的位置就可以確定下次循環的范圍了。

public static void sort(int[] arr)

{

intlocation;// 標記

intn = arr.length -1;// 初始化最后交換位置為最后一個元素

for(int i=0; i < arr.length-1;i++){

{

location = n;// 記錄最后發生交換的位置

for(int j=0; j < arr.length-i-1;j++)

{

if(arr[j] > arr[j+1])

{

inttemp = arr[j];

arr[j] = arr[j+1];

arr[j+1] = temp;

n = j;// 記錄無序位置的結束 ,有序從j+1位置開始

}

}

if(n == location)// 沒有次序交換,排序完成

break;

}

}


實際上,由于在大量數據的情況下幾乎不使用冒泡排序,而使用小數據的時候增加的布爾變量反而會造成額外的開銷。所以個人認為上面改進后的算法只是純理論的,通常,冒泡排序就寫前面一種就行了。

算法穩定性

容易看出,在相鄰元素相等時,我們并不需要交換它們的位置,所以,冒泡排序是穩定排序。

算法適用場景

冒泡排序思路簡單,代碼也簡單,特別適合小數據的排序。但是,由于算法復雜度較高,在數據量大的時候不適合使用。如果一定要在較多數據的時候使用,最好對算法加以改進,例如選擇排序法。

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