金九银十之冒泡排序

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什么是冒泡(简单粗暴)

  • 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
  • 对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一步,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。

时间、空间(好不好用)

时间复杂度:O( n^2 )
空间复杂度:O(1)

代码实现(通俗易懂)

public static void bubbleSort1(int[] arr) {
  if (arr == null || arr.length < 2) {
    return;
  }
  for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
    for (int j = 0; j < i; j++) {
      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        swap(arr, j + 1, j);
      }
    }
  }
}

public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
    int tmp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = tmp;
}

执行过程(看了就懂)

冒泡排序_全屏.2021-09-01 11_10_02.gif

怎么优化(还能好点)

//在排序时增加一个标记位,如果发生交换,则为false,代表数组不是有序的,还需要继续执行
//如果在执行过程中,本轮未发生数据交换,则可以认为数组已经有序,
private static void sort(int array[]) {
  int tmp = 0;
  for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    //标记位,每轮排序开始置为true
    boolean isSorted = true;
    for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
      if (array[j] > array[j + 1]) {
        swap(arr, j + 1, j);
        //有交换,标记变为false
        isSorted = false;
      }
    }
    //未发生数据交换,则可以认为数组已经有序
    if (isSorted) {
      break;
    }
  }
}

/**
 * 在排序时增加一个标记位,以及一个无序时数据的边界位
 * 标记位用来标记:如果发生交换,则为false,代表数组不是有序的,还需要继续执行 
 * 如果在执行过程中,本轮未发生数据交换,则可以认为数组已经有序,跳出排序,
 * 边界位用来记录在无序时发生交换的最后一个位置,边界位后面的都是有序的,不需要进行排序
 */
private static void sort(int array[]) {
  //记录最后一次交换的位置
  int latChangeIndex = 0;
  //无序数列的边界,每次比较只需要比到这里为止
  int sortBorder = array.length - 1;
  for (int i = 0; i < array.length;
      i++) { //有序标记,每一轮的初始是true
    boolean isSorted = true;
    for (int j = 0; j < sortBorder; j++) {
      if (array[j] > array[j + 1]) {
        swap(array, j, j + 1);
        //有元素交换,所以不是有序,标记变为false
        isSorted = false;
        //把无序数列的边界更新为最后一次交换元素的位置
        latChangeIndex = j;
      }
    }
    sortBorder = latChangeIndex;
    if (isSorted) {
      break;
    }
  }
}

是否稳定(初心不改)

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。