冒泡排序
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(即跟我们要的顺序相反)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。
接下来我们通过一个实例讲解来学冒泡排序:
原始数组:3, 9, -1, 10, 20
下图是对冒泡排序过程的一个纤细描述:
从上图的过程中我们可以得到以下规则:
(1) 一共进行了数组的大小-1 次 的循环
(2)每一趟排序的次数在逐渐的减少
接下来我们按照图解的步骤进行冒泡排序的一个代码实现:
public class BubbleSort {
public static void main(String[] args) {
int arr[]={3,9,-1,10,20};
int temp=0;
//第一趟排序将最大元素放在倒数第一位
for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
if(arr[i]>arr[i+1]){
temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
System.out.println("第一趟排序后的数组");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//第二趟排序将第二大元素放在倒数第二位
for(int i=0;i<arr.length-1-1;i++){
if(arr[i]>arr[i+1]){
temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
System.out.println("第二趟排序后的数组");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//第三趟排序将第三大元素放在倒数第三位
for(int i=0;i<arr.length-1-2;i++){
if(arr[i]>arr[i+1]){
temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
System.out.println("第三趟排序后的数组");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//第四趟排序将第四大大元素放在倒数第四位
for(int i=0;i<arr.length-1-3;i++){
if(arr[i]>arr[i+1]){
temp=arr[i];
arr[i]=arr[i+1];
arr[i+1]=temp;
}
}
System.out.println("第四趟排序后的数组");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
我们从上面的代码发现每趟排序就要用一个for循环,而且for循环里除了第二个条件i<arr.length-1
,不一样外,而且-1,-2,-3也是有规律的,所以,我们可以把代码简化一下,这样就不用写那么多重复的代码了。
public class BubbleSort {
public static void main(String[] args) {
int arr[]={3,9,-1,10,20};
int temp=0;
for(int j=0;j<arr.length-1;j++) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) {
if (arr[i] > arr[i + 1]) {
temp = arr[i];
arr[i] = arr[i + 1];
arr[i + 1] = temp;
}
}
System.out.println("第" + (j + 1) + "趟排序后的数组");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
}
在上面的图解中,我们发现在第二趟排序后,第三第四趟的排序没有发生一次交换, 可以提前结束冒泡排序。所以我们还可以再把代码优化一下,并且我们还可以把它封装成一个方法,当我们要对一个数组进行排序时,直接调用就可以了。
public static void bubbleSort(int arr[]) {
int temp = 0;
boolean flag = false;//标识变量,表示是否有交换
for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) {
if (arr[i] > arr[i + 1]) {
flag = true;
temp = arr[i];
arr[i] = arr[i + 1];
arr[i + 1] = temp;
}
}
if (!flag) {//表示在一趟排序中,一次都没有交换过
break;
} else {//
flag = false;//重置标识变量,下一次用
}
}
}