Java基础之冒泡排序算法
来源:互联网 发布:廊坊北商网络 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 17:05
一、冒泡排序
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数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
1.1、算法原理
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素作同样的工作,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。
- 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
- 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。
冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较,交换也发生在这两个元素之间。所以,如果两个元素相等,我想你是不会再无聊地把他们俩交换一下的;如果两个相等的元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,所以相同元素的前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。
1.2、Java实现一
static void sortBase(int[] sources){ int temp=0; for(int i=sources.length-1; i>=0; i--){ for(int j=0; j<i; j++){ if(sources[j+1] < sources[j]){ temp=sources[j]; sources[j]=sources[j+1]; sources[j+1]=temp; } } }}
1.3、冒泡排序优化方案(外层循环优化)
在上面的算法实现过程中,我们发现,如果某一趟排序中未发现气泡位置的交换,则说明待排序的无序区中所有气泡均满足轻者在上,重者在下的原则,因此,冒泡排序过程可在此趟排序后终止。为此,在下面给出的算法中,引入一个标签flag,在每趟排序开始前,先将其置为0。若排序过程中发生了交换,则将其置为1。各趟排序结束时检查flag,若未曾发生过交换则终止算法,不再进行下一趟排序。
static void sortBaseByFirstLoop(int[] sources){ int temp=0; for(int i=sources.length-1; i>=0; i--){ boolean flag = false; for(int j=0; j<i; j++){ if(sources[j+1] < sources[j]){ temp=sources[j]; sources[j]=sources[j+1]; sources[j+1]=temp; flag = true; } } if(!flag){ break; } }}
1.4、冒泡排序优化方案(记住最后一次交换发生的位置,减少排序趟数)
在每一趟的扫描中,记住最后一次数据交换的位置pos,该位置后面的数据已经有序,下一趟排序开始时,下标1-(pos-1)是无序区,下标pos-n是有序区。记住最后一次交换的位置,可减少排序趟数。
static void sortBaseByFirstLoopAndPos(int[] sources){ int temp=0; int k = sources.length-1,pos=0; for(int i=sources.length-1; i>=0; i--){ boolean flag = false; for(int j=0; j < k; j++){ if(sources[j+1] < sources[j]){ temp=sources[j]; sources[j]=sources[j+1]; sources[j+1]=temp; flag = true; pos=j; } } k=pos; if(!flag){ break; } }}
1.5、测试结果
用例:int[] sources = {1,0,20,8,13,3,4,7,1,0,30,31,32,33,35};
对于以上测试用例,实测结果如下:
使用算法一,排序趟数为105次
使用算法二,排序趟数为90次
使用算法三,排序趟数为50次
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