概念
冒泡排序(Bubble Sort)也是一种最简单直观的排序算法。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。
作为最简单的排序算法之一,Bubble Sort更多的为了引入排序这一概念,因为它的性能实在太底下(其时间复杂度后面会分析)。我们学完Bubble Sort后更多的应该是如何优化算法或数据结构对排序的时空复杂度进行优化。
开始讲解代码之前先看一组动图,它很好的表现了Bubble Sort的排序思路。
代码实现
知道Bubble Sort的排序思路之后,我们开始对它进行代码实现:
ps:对于算法实现的语言,我个人偏向于C/C++/Java这种强类型语言,不支持Python这种弱类型语言
1.C语言实现:
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int len) {
int i, j, temp;
for (i = 0; i < len - 1; i++)
for (j = 0; j < len - 1 - i; j++)
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
int main() {
int arr[] = { 22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70 };
int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
bubble_sort(arr, len);
int i;
for (i = 0; i < len; i++)
printf("%d ", arr[i]);
return 0;
}
2.Java语言实现:
public class BubbleSort implements IArraySort {
@Override
public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
// 对 arr 进行拷贝,不改变参数内容
int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
// 设定一个标记,若为true,则表示此次循环没有进行交换,也就是待排序列已经有序,排序已经完成。
boolean flag = true;
for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
flag = false;
}
}
if (flag) {
break;
}
}
return arr;
}
}
分析
时间复杂度分析:
- 1.每进行一次遍历,产生一个最大值放于后面,需要遍历n次
- 2.每次遍历都需要从头开始一直比较到最后,每次比较相邻两元素,需要比较n次
因此,时间复杂度为O(n2)
下一节我们同样介绍一个偏入门的算法——Selection Sort