一、详解
冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。它重复地走访过要排序的元素列,依次比较两个相邻的元素,这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端(升序或降序排列),就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样,故名“冒泡排序”。(摘自百度百科)
冒泡排序算法的原理如下:
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比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
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对每一对相邻元素做同样的工作,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。
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针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
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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。
举个栗子--------比如我们体育课站队,需要大个在右,小个在左。我们从左侧第一个人A开始,同他右侧那个人比较身高,如果A高则两人交换位置,再次同他右侧那个人比较身高,若A低,则A站定,从比A高的那个人开始继续上述操作,一圈结束,最高的人肯定会排在最右端。 而此时 我们再从左侧开始直到倒数第二个人继续执行比较身高操作(因为最后一个人最高已经站定。)
二、代码
public static void bubbleSort(int[] arr) {
//若数组不存在 或者只有一个元素 无需排序 直接返回
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
//第一层for界定排序区间 (比如n个人 第一圈 0~n,第二圈 0~n-1 每执行一圈 站定一个人)
for (int end = arr.length - 1; end > 0; end --) {
//第二层for 在排序区间内
for (int i = 0; i < end ; i++) {
//若左侧数字大于右侧 则进行交换操作
if (arr[i] > arr[i + 1]) {
/**两个数的交换操作
*实际上这里使用异或运算会更好一点 因为是基础算法在这里使
*用常规交换操作
*/
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[i+1];
arr[i+1] = tmp;
}
}
}
}
三、算法时间复杂度
若文件的初始状态是正序的,一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数 和记录移动次数
均达到最小值:
所以,冒泡排序最好的时间复杂度为
若初始文件是反序的,需要进行 趟排序。每趟排序要进行 次关键字的比较(1≤i≤n-1),且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下,比较和移动次数均达到最大值:
冒泡排序的最坏时间复杂度为
综上,因此冒泡排序总的平均时间复杂度为
事实上分析算法时间复杂度一般按照最坏情况判断,因为实际执行过程中,无法保证数据样本情况。