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排序算法——冒泡排序

目录

🍉基本思想

🌰实例:

实现思路:

代码实现:

🍒优化

优化思路:

代码实现:

🥝算法性能分析:

空间复杂度

时间复杂度:

稳定性:

🍍规则

🍉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,依次比较相邻元素的值,若发现逆序(前者大于后者)就进行交换,使值较大的元素逐渐从前向后移动。

🌰实例:

原始数组:3 , 9 ,-1 , 10 ,20

实现思路:

第一趟排序

(1)3, -1, 9, 10, 20

(2)3,-1, 9, 10, 20

(3)3,-1, 9,10, 20

(4)3,-1, 9,10, 20

第二趟排序

(1)-1 , 3, 9, 10, 20

(2)-1, 3, 9, 10, 20

(3)-1, 3, 9, 10, 20

第三趟排序:

(1)-1, 3, 9, 10, 20

(2)-1, 3, 9, 10, 20

第四趟排序:

(1)-1, 3, 9, 10, 20

代码实现:

public static void main(String[] args) { int arr[]={3,9,-1,10,20}; int temp=0; for (int count=0;count<arr.length-1;count++){     for (int i=0;iarr[i+1]){      temp=arr[i+1];      arr[i+1]=arr[i];      arr[i]=temp;  }     }    System.out.println("第"+(count+1)+"趟排序后的数组为:"+Arrays.toString(arr)); }    }

运行结果:

🍒优化

优化思路:

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,来判断元素是否进行过交换,从而减少不必要的比较。

代码实现:

    public static void main(String[] args) { int arr[]={3,9,-1,10,20}; int temp=0;  boolean flag=false;//标识变量,表示是否进行过交换 for (int count=0;count<arr.length-1;count++){     for (int i=0;i arr[i + 1]) {      temp = arr[i + 1];      arr[i + 1] = arr[i];      arr[i] = temp;      flag = true;  }     }     if (flag==false){  break;     }else {  flag=false;//重置flag,进行下次判断     }     System.out.println("第"+(count+1)+"趟排序后的数组为:"+Arrays.toString(arr)); }    }

运行结果:

🥝算法性能分析:

空间复杂度:

仅使用了常数个辅助单元,因而空间复杂度为O(1)

时间复杂度:

  • 当初始序列为顺序排列时,只需要遍历一趟,且没有元素交换,因此最好情况下的时间复杂度为O(n)
  • 当初始序列为逆序排列时,就要遍历n-1趟,因此最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)

平均时间复杂度为O(n^2)

稳定性:

冒泡排序是一个稳定的排序算法。

(所谓稳定的排序算法,是指当原始数据中存在多个相同的值时,在排序后,这些值的相对位置不变。)

🍍规则

  • 一共进行数组元素个数-1次大的循环
  • 每一趟排序的次数在逐渐的减少
  • 如果我们发现在某趟排序中,没有发生过元素交换,就可以提前结束冒泡排序(即优化)