三郎数据结构算法学习笔记:冒泡排序及其简单优化
发布日期:2021-06-29 20:04:04
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分类:技术文章
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三郎数据结构算法学习笔记:冒泡排序及其简单优化
基本思想
冒泡排序(Bubble Sorting)的基本思想是:通过对待排序序列从前向后(从下标较小的元素开始),依次比较相邻元素的值,若发现逆序则交换,使值较大的元素逐渐从前移向后部,就象水底下的气泡一样逐渐向上冒。
优化
因为排序的过程中,各元素不断接近自己的位置,如果一趟比较下来没有进行过交换,就说明序列有序,因此要在 排序过程中设置一个标志 flag 判断元素是否进行过交换。从而减少不必要的比较。
(这里说的优化,可以在冒泡排序写好后进行)图示
结果
我们举一个具体的案例来说明冒泡法。我们将五个无序的数:3, 9, -1, 10, -2 使用冒泡排序法将其排成一个从小到大的有序数列
源代码
/** author:sanlang* time:2020.10.27 19:12* function:bubble sort and simple improvement** */package com.atguigu.sort;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Arrays;import java.util.Date;public class BubbleSort { public static void main(String[] args) { int arr[] = {3, 9, -1, 10, 20}; int temp; System.out.println("排序前"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); //为了容量理解,我们把冒泡排序的演变过程,给大家展示 //测试一下冒泡排序的速度O(n^2), 给80000个数据,测试 //创建要给80000个的随机的数组 int[] arr2 = new int[80000]; for(int i =0; i < 80000;i++) { arr2[i] = (int)(Math.random() * 8000000); //生成一个[0, 8000000) 数 } Date data1 = new Date(); SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String date1Str = simpleDateFormat.format(data1); System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str); //测试冒泡排序 bubbleSort(arr); Date data2 = new Date(); String date2Str = simpleDateFormat.format(data2); System.out.println("排序后的时间是=" + date2Str); System.out.println("排序后"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 第二趟排序,就是将第二大的数排在倒数第二位 for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 1 ; j++) { // 如果前面的数比后面的数大,则交换 if (arr[j] > arr[j + 1]) { temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } System.out.println("第二趟排序后的数组"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 第三趟排序,就是将第三大的数排在倒数第三位 for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 2; j++) { // 如果前面的数比后面的数大,则交换 if (arr[j] > arr[j + 1]) { temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } System.out.println("第三趟排序后的数组"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 第四趟排序,就是将第4大的数排在倒数第4位 for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 3; j++) { // 如果前面的数比后面的数大,则交换 if (arr[j] > arr[j + 1]) { temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } System.out.println("第四趟排序后的数组"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } // 将前面额冒泡排序算法,封装成一个方法 public static void bubbleSort(int[] arr) { // 冒泡排序 的时间复杂度 O(n^2), 自己写出 int temp = 0; // 临时变量 boolean flag = false; // 标识变量,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++) { // 如果前面的数比后面的数大,则交换 if (arr[j] > arr[j + 1]) { flag = true; temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } System.out.println("第" + (i + 1) + "趟排序后的数组"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); if (!flag) { // 在一趟排序中,一次交换都没有发生过 break; } else { flag = false; // 重置flag!!!, 进行下次判断 } } }}
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