冒泡排序的英文Bubble Sort,是一種最基礎(chǔ)的交換排序。
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大家一定都喝過汽水,汽水中常常有許多小小的氣泡,嘩啦嘩啦飄到上面來。這是因?yàn)榻M成小氣泡的二氧化碳比水要輕,所以小氣泡可以一點(diǎn)一點(diǎn)向上浮動(dòng)。而我們的冒泡排序之所以叫做冒泡排序,正是因?yàn)檫@種排序算法的每一個(gè)元素都可以像小氣泡一樣,根據(jù)自身大小,一點(diǎn)一點(diǎn)向著數(shù)組的一側(cè)移動(dòng)。
冒泡排序算法的原理如下:
比較相鄰的元素。如果第一個(gè)比第二個(gè)大,就交換他們兩個(gè)。
對(duì)每一對(duì)相鄰元素做同樣的工作,從開始第一對(duì)到結(jié)尾的最后一對(duì)。在這一點(diǎn),最后的元素應(yīng)該會(huì)是最大的數(shù)。
針對(duì)所有的元素重復(fù)以上的步驟,除了最后一個(gè)。
持續(xù)每次對(duì)越來越少的元素重復(fù)上面的步驟,直到?jīng)]有任何一對(duì)數(shù)字需要比較。
具體如何來移動(dòng)呢?讓我們來看一個(gè)栗子:
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有8個(gè)數(shù)組成一個(gè)無序數(shù)列:5,8,6,3,9,2,1,7,希望從小到大排序。按照冒泡排序的思想,我們要把相鄰的元素兩兩比較,根據(jù)大小來交換元素的位置,過程如下:
首先讓5和8比較,發(fā)現(xiàn)5比8要小,因此元素位置不變。
接下來讓8和6比較,發(fā)現(xiàn)8比6要大,所以8和6交換位置。
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繼續(xù)讓8和3比較,發(fā)現(xiàn)8比3要大,所以8和3交換位置。
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繼續(xù)讓8和9比較,發(fā)現(xiàn)8比9要小,所以元素位置不變。
接下來讓9和2比較,發(fā)現(xiàn)9比2要大,所以9和2交換位置。
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接下來讓9和1比較,發(fā)現(xiàn)9比1要大,所以9和1交換位置。
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最后讓9和7比較,發(fā)現(xiàn)9比7要大,所以9和7交換位置。
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這樣一來,元素9作為數(shù)列的最大元素,就像是汽水里的小氣泡一樣漂啊漂,漂到了最右側(cè)。
這時(shí)候,我們的冒泡排序的第一輪結(jié)束了。數(shù)列最右側(cè)的元素9可以認(rèn)為是一個(gè)有序區(qū)域,有序區(qū)域目前只有一個(gè)元素。
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下面,讓我們來進(jìn)行第二輪排序:
首先讓5和6比較,發(fā)現(xiàn)5比6要小,因此元素位置不變。
接下來讓6和3比較,發(fā)現(xiàn)6比3要大,所以6和3交換位置。
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繼續(xù)讓6和8比較,發(fā)現(xiàn)6比8要小,因此元素位置不變。
接下來讓8和2比較,發(fā)現(xiàn)8比2要大,所以8和2交換位置。
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接下來讓8和1比較,發(fā)現(xiàn)8比1要大,所以8和1交換位置。
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繼續(xù)讓8和7比較,發(fā)現(xiàn)8比7要大,所以8和7交換位置。
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第二輪排序結(jié)束后,我們數(shù)列右側(cè)的有序區(qū)有了兩個(gè)元素,順序如下:
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至于后續(xù)的交換細(xì)節(jié),我們這里就不詳細(xì)描述了,第三輪過后的狀態(tài)如下:
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第四輪過后狀態(tài)如下:
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第五輪過后狀態(tài)如下:
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第六輪過后狀態(tài)如下:
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第七輪過后狀態(tài)如下(已經(jīng)是有序了,所以沒有改變):
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第八輪過后狀態(tài)如下(同樣沒有改變):
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到此為止,所有元素都是有序的了,這就是冒泡排序的整體思路。
原始的冒泡排序是穩(wěn)定排序。由于該排序算法的每一輪要遍歷所有元素,輪轉(zhuǎn)的次數(shù)和元素?cái)?shù)量相當(dāng),所以時(shí)間復(fù)雜度是O(N^2) 。
冒泡排序代碼
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希望對(duì)您有所幫助!~
public class Main extends Object {
public static void main(String[]args) { int[] data = {6,5,9,7,2,8};
System.out.println("冒泡排序法: ");
System.out.println("原始數(shù)據(jù)為: "); //遍歷數(shù)組
for(int i = 0; i data.length; i++) {
System.out.print(data[i] + " ");
}
System.out.print("\n"); //冒泡排序
bubbleSort(data);
}
public static void bubbleSort(int[]data) { //temp用于數(shù)組元素交換
int temp; //i記錄掃描次數(shù)
for(int i = data.length - 1; i 0; i--) { //進(jìn)行這一輪的冒泡排序
for(int j = 0; j i; j++) { //從第一個(gè)元素開始和下一個(gè)比較,比下一個(gè)大則交換
if(data[j] data[j + 1]) {
temp = data[j];
data[j] = data[j + 1];
data[j + 1] = temp;
}
}
}
System.out.print("排序結(jié)果為: "); //輸出排序后的結(jié)果
for(int k = 0; k data.length; k++) {
System.out.print(data[k] + " ");
}
System.out.print("\n");
}
}
冒泡排序的原理:
從第一個(gè)元素開始,將相鄰的兩個(gè)元素依次進(jìn)行比較,直到最后兩個(gè)元素完成比較。如果前一個(gè)元素比后一個(gè)元素大,則交換它們的位置。整個(gè)過程完成后最后一個(gè)元素就是最大值,完成第一輪比較,后邊通過for循環(huán)依次完成后續(xù)比較。
運(yùn)行代碼如下:
package day01;
public class 冒泡 {
public static void main(String[] args) {
int []arr=new int[] {12,45,33,46,3};
System.out.println("排序之前的元素順序:");
for(int i=0;iarr.length;i++)
{
System.out.print(arr[i]+" ");
}
int t;
for(int j=0;jarr.length-1;j++)
{
for(int x=0;xarr.length-1;x++)
{
if(arr[x]arr[x+1])
{
t=arr[x];
arr[x]=arr[x+1];
arr[x+1]=t;
}
}
}
System.out.println();
System.out.println("排序之后的元素順序:");
for(int k=0;karr.length;k++)
{
System.out.print(arr[k]+" ");
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果截圖:
擴(kuò)展資料:
(1)冒泡排序每一輪把一個(gè)最大的元素放在數(shù)組的最后
(2)如果想要實(shí)現(xiàn)倒敘比較輸出可以把代碼判斷大小的部分改為下邊代碼即可。
if(arr[x]arr[x+1])
{
t=arr[x];
arr[x]=arr[x+1];
arr[x+1]=t;
}
(3)使用知識(shí)點(diǎn):數(shù)組length的使用,數(shù)組的定義,for循環(huán)的嵌套。
依次比較相鄰的兩個(gè)數(shù),將小數(shù)放在前面,大數(shù)放在后面。即在第一趟:首先比較第1個(gè)和第2個(gè)數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后。然后比較第2個(gè)數(shù)和第3個(gè)數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后,如此繼續(xù),直至比較最后兩個(gè)數(shù),將小數(shù)放前,大數(shù)放后。至此第一趟結(jié)束,將最大的數(shù)放到了最后。在第二趟:仍從第一對(duì)數(shù)開始比較(因?yàn)榭赡苡捎诘?個(gè)數(shù)和第3個(gè)數(shù)的交換,使得第1個(gè)數(shù)不再小于第2個(gè)數(shù)),將小數(shù)放前,大數(shù)放后,一直比較到倒數(shù)第二個(gè)數(shù)(倒數(shù)第一的位置上已經(jīng)是最大的),第二趟結(jié)束,在倒數(shù)第二的位置上得到一個(gè)新的最大數(shù)(其實(shí)在整個(gè)數(shù)列中是第二大的數(shù))。如此下去,重復(fù)以上過程,直至最終完成排序。
由于在排序過程中總是小數(shù)往前放,大數(shù)往后放,相當(dāng)于氣泡往上升,所以稱作冒泡排序。
for(int
j=0;j=len-i-1;j++),冒泡排序比較相鄰的值,也就是a[j]和a[j+1]相比較
所以這段代碼從a[0]開始與后面的a[1]比較,如果a[1]小于
a[0]就換。不小于j++,a[1]和[a2]比較,以此類推,直到比到a[len-i-1]時(shí),也就比到了最后一個(gè)數(shù)組了。上層循環(huán)就是控制數(shù)組比較的長(zhǎng)度。