排序高级之交换排序_冒泡排序

2024-08-22 23:32

本文主要是介绍排序高级之交换排序_冒泡排序,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

冒泡排序Bubble Sort,台湾另外一种译名为:泡沫排序)是一种简单的排序算法。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。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

冒泡排序对n个项目需要O(n^2)的比较次数,且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实现的排序算法之一,但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。

冒泡排序是与插入排序拥有相等的运行时间,但是两种法在需要的交换次数却很大地不同。在最好的情况,冒泡排序需要O(n^2)次交换,而插入排序只要最多O(n)交换。冒泡排序的实现(类似下面)通常会对已经排序好的数列拙劣地运行(O(n^2)),而插入排序在这个例子只需要O(n)个运算。因此很多现代的算法教科书避免使用冒泡排序,而用插入排序取代之。冒泡排序如果能在内部循环第一次运行时,使用一个旗标来表示有无需要交换的可能,也可以把最好的复杂度降低到O(n)。在这个情况,已经排序好的数列就无交换的需要。若在每次走访数列时,把走访顺序反过来,也可以稍微地改进效率。有时候称为鸡尾酒排序,因为算法会从数列的一端到另一端之间穿梭往返。

冒泡排序算法的运作如下:

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
  2. 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。这步做完后,最后的元素会是最大的数。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
  4. 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。

由于它的简洁,冒泡排序通常被用来对于程序设计入门的学生介绍算法的概念。

最差时间复杂度O(n^2)
最优时间复杂度O(n)
平均时间复杂度O(n^2)
最差空间复杂度

下面的图显示了冒泡排序的执行过程。



参考自http://zh.wikipedia.org/wiki/


代码分析


package com.baobaotao.test;
/*** 排序研究* @author benjamin(吴海旭)* @email benjaminwhx@sina.com / 449261417@qq.com**/
public class Sort {/*** 经典冒泡排序* @param array 传入的数组*/public static void bubbleSort(int[] array) {int length = array.length ;int temp= 0 ;//n个数排序循环n-1次,两两排序for(int i=0;i<length-1;i++) {//每一次循环放i+1个数在最后,所以每一次循环都要比较n-(i+1)个数for(int j=0;j<length-i-1;j++) {if(array[j] > array[j+1]) {temp = array[j] ;array[j] = array[j+1] ;array[j+1] = temp ;}}for(int c : array) {System.out.print(c + " ") ;}System.out.println();}}/*** 标志位冒泡排序* @param array 传入的数组*/public static void bubbleSortFlag(int[] array) {int length = array.length ;int temp= 0 ;//定义标志位boolean flag = true ;//n个数排序循环n-1次,两两排序for(int i=0;i<length-1;i++) {//每一次循环都把flag设为trueflag = true ;//每一次循环放i+1个数在最后,所以每一次循环都要比较n-(i+1)个数for(int j=0;j<length-i-1;j++) {if(array[j] > array[j+1]) {temp = array[j] ;array[j] = array[j+1] ;array[j+1] = temp ;//如果这次循环交换了任意两个数的位置,则把flag设为falseflag = false ;}}//如果flag为true,则表示没有交换两个数的位置,退出程序if(flag) {return ;}for(int c : array) {System.out.print(c + " ") ;}System.out.println();}}public static void main(String[] args) {int[] number={11,95,45,15,78,84,51,24,12} ;bubbleSort(number) ;}
}

本组数据为9个,普通冒泡排序肯定会执行n-1即为8次的排序,而用了标志位冒泡后,在第8次的时候发现和第7次一样(即为没交换)于是只输出的7次。由此可见在有的数据不是很乱的大数据情况下,标志位的速度会提升很多。


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