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Java冒泡排序的詳細介紹(程式碼範例)

不言
發布: 2019-03-19 10:31:41
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這篇文章帶給大家的內容是關於Java冒泡排序的詳細介紹(程式碼範例),有一定的參考價值,有需要的朋友可以參考一下,希望對你有所幫助。

1、 導言

因為這是排序演算法系列的第一篇文章,所以多囉嗦幾句。

排序是很常見的演算法之一,現在很多程式語言都整合了一些排序演算法,像是Java 的Arrays.sort()方法,這種方式讓我們可以不在乎內部實作細節而直接調用,在實際的軟體開發當中也會經常使用到。但是站在開發者的角度而言,知其然必須知其所以然。多練練排序演算法,不僅能夠讓我們知道一些排序方法的底層實作細節,更能夠鍛鍊我們的思維,提升程式設計能力。現在很多技術面試也會牽涉到基本的排序演算法,所以多練習是有好處的。 (推薦:Java影片教學

文中涉及到的程式碼都是Java實現的,但是不會涉及太多的Java語言特性,而且我會加上詳細的註釋,幫助你理解程式碼並且轉換成你熟悉的程式語言。

常見的排序演算法有以下10種:

  • 冒泡排序、選擇排序、插入排序,平均時間複雜度都是O(n2 )
  • 希爾排序、歸併排序、快速排序、堆排序,平均時間複雜度都是O(nlogn)
  • 計數排序、基數排序、桶排序,平均時間複雜度都是O(n k)

在開始具體的排序演算法講解之前,先得明白兩個概念:

    ##原地排序:指的是排序的過程當中不會佔用額外的儲存空間,空間複雜度為O(1)。
  1. 排序演算法的穩定性:一個穩定的排序,指的是排序之後,相同元素的前後順序不會被改變,反之稱為不穩定。舉個例子:一個陣列[3,5,1,4,9,6,
  2. 6,12] 有兩個6(為了區分,我把其中一個6 加粗),如果排序之後是這樣的:[1,3,4,5,6,6,9,12](加粗的6 仍然在前面),就說明這是一個穩定的排序演算法。
2. 言歸正傳
冒泡排序的想法其實很簡單,一個資料跟它相鄰的資料進行大小的比較,如果滿足大小關係,就將這兩個資料交換位置。一直重複這個操作,就能將資料排序。

舉個例子,假如有數組a[3,5,1,4,9,6],第一次冒泡的操作如下圖所示:

Java冒泡排序的詳細介紹(程式碼範例)

#重複進行這個動作,6次冒泡之後,資料排序完成。

根據這個思路,應該能很容易能夠寫出下面的程式碼實現冒泡排序:

public class BubbleSort {

    //data表示整型数组,n表示数组大小
    public static void bubbleSort(int[] data, int n){
        //数组大小小于等于1,无须排序
        if (n  data[j + 1],交换两个数据的位置
                if (data[j] > data[j + 1]){
                    int temp = data[j];
                    data[j] = data[j + 1];
                    data[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}
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但是這個排序演算法還可以進行最佳化,當冒泡操作已經沒有資料交換的時候,說明排序已經完成,就不用在進行冒泡操作了。例如上面的例子,第一次冒泡之後,數據為[3,1,4,5,6,9],再進行一次冒泡,數據變為[1,3,4,5,6,9] ,此時已經完成了排序,就可以結束循環了。

所以針對這個陣列的排序,上面的程式碼需要6次冒泡才能完成,其中有4次都是不需要的。所以可以對程式碼進行最佳化:

public class BubbleSort {

    //优化后的冒泡排序
    //data表示整型数组,n表示数组大小
    public static void bubbleSort(int[] data, int n){
        //数组大小小于等于1,无须排序,返回空
        if (n  data[j + 1],交换两个数据的位置
                if (data[j] > data[j + 1]){
                    int temp = data[j];
                    data[j] = data[j + 1];
                    data[j + 1] = temp;

                    flag = true;//表示有数据交换
                }
            }
            //如果没有数据交换,则直接退出循环
            if (!flag) break;
        }
    }
}
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好了,冒泡排序的基本想法和程式碼都已經實現,最後總結一下:

    冒泡排序是基於資料比較的
  1. 最好情況時間複雜度是O(n),最壞情況時間複雜度是O(n
  2. 2),平均時間複雜度是O(n2)
  3. 冒泡排序是原地排序演算法,並且是穩定的。



以上是Java冒泡排序的詳細介紹(程式碼範例)的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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來源:segmentfault.com
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