编写java程序使用冒泡排序（Java后端精选技术冒泡排序）

编写java程序使用冒泡排序（Java后端精选技术冒泡排序）我们先分析第1趟排序void bubble_sort1(int a[] int n) { int i j; for (i=n-1; i>0; i--) { // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) swap(a[j] a[j 1]); } } } 下面以数列{20 40 30 10 60 50}为例，演示它的冒泡排序过程(如下图)。它是一种较简单的排序算法。它会遍历若干次要排序的数列，每次遍历时，它都会从前往后依次的比较相邻两个数的大小；如果前者比后者大，则交换它们的位置。这样，一次遍历之后，最大的元素就在数列的末尾！ 采用相同的方法再次遍历时，第二大的元素就被排列在最大元素之前。重复此操作，直到整个数列都有序为止！冒泡排序图文说明冒泡排序C实现一

本文作者：skywang12345

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冒泡排序介绍

冒泡排序(Bubble Sort)，又被称为气泡排序或泡沫排序。

它是一种较简单的排序算法。它会遍历若干次要排序的数列，每次遍历时，它都会从前往后依次的比较相邻两个数的大小；如果前者比后者大，则交换它们的位置。这样，一次遍历之后，最大的元素就在数列的末尾！ 采用相同的方法再次遍历时，第二大的元素就被排列在最大元素之前。重复此操作，直到整个数列都有序为止！

冒泡排序图文说明

冒泡排序C实现一

void bubble_sort1(int a[] int n) { int i j; for (i=n-1; i>0; i--) { // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) swap(a[j] a[j 1]); } } }

下面以数列{20 40 30 10 60 50}为例，演示它的冒泡排序过程(如下图)。

我们先分析第1趟排序

• 当i=5 j=0时，a[0]<a[1]。此时，不做任何处理！
• 当i=5 j=1时，a[1]>a[2]。此时，交换a[1]和a[2]的值；交换之后，a[1]=30，a[2]=40。
• 当i=5 j=2时，a[2]>a[3]。此时，交换a[2]和a[3]的值；交换之后，a[2]=10，a[3]=40。
• 当i=5 j=3时，a[3]<a[4]。此时，不做任何处理！
• 当i=5 j=4时，a[4]>a[5]。此时，交换a[4]和a[5]的值；交换之后，a[4]=50，a[3]=60。

于是，第1趟排序完之后，数列{20 40 30 10 60 50}变成了{20 30 10 40 50 60}。此时，数列末尾的值最大。

根据这种方法：

• 第2趟排序完之后，数列中a[5...6]是有序的。
• 第3趟排序完之后，数列中a[4...6]是有序的。
• 第4趟排序完之后，数列中a[3...6]是有序的。
• 第5趟排序完之后，数列中a[1...6]是有序的。

第5趟排序之后，整个数列也就是有序的了。

冒泡排序C实现二

观察上面冒泡排序的流程图，第3趟排序之后，数据已经是有序的了；第4趟和第5趟并没有进行数据交换。

下面我们对冒泡排序进行优化，使它效率更高一些：添加一个标记，如果一趟遍历中发生了交换，则标记为true，否则为false。如果某一趟没有发生交换，说明排序已经完成！

void bubble_sort2(int a[] int n) { int i j; int flag; // 标记 for (i=n-1; i>0; i--) { flag = 0; // 初始化标记为0 // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) { swap(a[j] a[j 1]); flag = 1; // 若发生交换，则设标记为1 } } if (flag==0) break; // 若没发生交换，则说明数列已有序。 } }

冒泡排序的时间复杂度和稳定性

冒泡排序时间复杂度

冒泡排序的时间复杂度是O(N2)。

假设被排序的数列中有N个数。遍历一趟的时间复杂度是O(N)，需要遍历多少次呢？N-1次！因此，冒泡排序的时间复杂度是O(N2)。

冒泡排序稳定性

冒泡排序是稳定的算法，它满足稳定算法的定义。

算法稳定性 -- 假设在数列中存在a[i]=a[j]，若在排序之前，a[i]在a[j]前面；并且排序之后，a[i]仍然在a[j]前面。则这个排序算法是稳定的！

冒泡排序实现

冒泡排序C实现

实现代码(bubble_sort.c)

/** * 冒泡排序：C 语言 * * @author skywang * @date 2014/03/11 */ #include <stdio.h> // 数组长度 #define LENGTH(array) ( (sizeof(array)) / (sizeof(array[0])) ) // 交互数值 #define swap(a b) (a^=b b^=a a^=b) /* * 冒泡排序 * * 参数说明： * a -- 待排序的数组 * n -- 数组的长度 */ void bubble_sort1(int a[] int n) { int i j; for (i=n-1; i>0; i--) { // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) swap(a[j] a[j 1]); } } } /* * 冒泡排序(改进版) * * 参数说明： * a -- 待排序的数组 * n -- 数组的长度 */ void bubble_sort2(int a[] int n) { int i j; int flag; // 标记 for (i=n-1; i>0; i--) { flag = 0; // 初始化标记为0 // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) { swap(a[j] a[j 1]); flag = 1; // 若发生交换，则设标记为1 } } if (flag==0) break; // 若没发生交换，则说明数列已有序。 } } void main() { int i; int a[] = {20 40 30 10 60 50}; int ilen = LENGTH(a); printf("before sort:"); for (i=0; i<ilen; i ) printf("%d " a[i]); printf("\n"); bubble_sort1(a ilen); //bubble_sort2(a ilen); printf("after sort:"); for (i=0; i<ilen; i ) printf("%d " a[i]); printf("\n"); }

冒泡排序C 实现

实现代码(BubbleSort.cpp)

/** * 冒泡排序：C * * @author skywang * @date 2014/03/11 */ #include <iostream> using namespace std; /* * 冒泡排序 * * 参数说明： * a -- 待排序的数组 * n -- 数组的长度 */ void bubbleSort1(int* a int n) { int i j tmp; for (i=n-1; i>0; i--) { // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) { // 交换a[j]和a[j 1] tmp = a[j]; a[j] = a[j 1]; a[j 1] = tmp; } } } } /* * 冒泡排序(改进版) * * 参数说明： * a -- 待排序的数组 * n -- 数组的长度 */ void bubbleSort2(int* a int n) { int i j tmp; int flag; // 标记 for (i=n-1; i>0; i--) { flag = 0; // 初始化标记为0 // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) { // 交换a[j]和a[j 1] tmp = a[j]; a[j] = a[j 1]; a[j 1] = tmp; flag = 1; // 若发生交换，则设标记为1 } } if (flag==0) break; // 若没发生交换，则说明数列已有序。 } } int main() { int i; int a[] = {20 40 30 10 60 50}; int ilen = (sizeof(a)) / (sizeof(a[0])); cout << "before sort:"; for (i=0; i<ilen; i ) cout << a[i] << " "; cout << endl; bubbleSort1(a ilen); //bubbleSort2(a ilen); cout << "after sort:"; for (i=0; i<ilen; i ) cout << a[i] << " "; cout << endl; return 0; }

冒泡排序Java实现

实现代码(BubbleSort.java)

/** * 冒泡排序：Java * * @author skywang * @date 2014/03/11 */ public class BubbleSort { /* * 冒泡排序 * * 参数说明： * a -- 待排序的数组 * n -- 数组的长度 */ public static void bubbleSort1(int[] a int n) { int i j; for (i=n-1; i>0; i--) { // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) { // 交换a[j]和a[j 1] int tmp = a[j]; a[j] = a[j 1]; a[j 1] = tmp; } } } } /* * 冒泡排序(改进版) * * 参数说明： * a -- 待排序的数组 * n -- 数组的长度 */ public static void bubbleSort2(int[] a int n) { int i j; int flag; // 标记 for (i=n-1; i>0; i--) { flag = 0; // 初始化标记为0 // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾 for (j=0; j<i; j ) { if (a[j] > a[j 1]) { // 交换a[j]和a[j 1] int tmp = a[j]; a[j] = a[j 1]; a[j 1] = tmp; flag = 1; // 若发生交换，则设标记为1 } } if (flag==0) break; // 若没发生交换，则说明数列已有序。 } } public static void main(String[] args) { int i; int[] a = {20 40 30 10 60 50}; System.out.printf("before sort:"); for (i=0; i<a.length; i ) System.out.printf("%d " a[i]); System.out.printf("\n"); bubbleSort1(a a.length); //bubbleSort2(a a.length); System.out.printf("after sort:"); for (i=0; i<a.length; i ) System.out.printf("%d " a[i]); System.out.printf("\n"); } }

上面3种实现的原理和输出结果都是一样的。下面是它们的输出结果：

before sort:20 40 30 10 60 50 after sort:10 20 30 40 50 60