冒泡排序
介绍:
冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的。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。
步骤:
比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,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。
public void sort(int[] arr){ int len=arr.length; int temp; for(int i=1;i< len-i ; j++) { if(arr[j]>arr[j+1]){ temp=arr[j+1]; arr[j+1]=arr[j]; arr[j]=temp; } } } }
时间复杂度分析:
最坏情况下:
当数组为倒序的时候,此时最坏时间复杂度为O(n^2);
最好的情况下:
这个时间复杂度的问题其实是有争议的.大家一贯任务冒泡的最佳时间复杂度是O(n),其实是不是与理解上的偏差有关系.对于上面的代码:无论元素是否已经有序,if()判断都是要走一遍的,只不过有序的话swap()操作不用走,但是其实对数组的遍历是一样的. 那这样看的话 其 实最佳情况的时间复杂度还是O(n^2).
那O(n)是怎么来的呢? O(n)的话应该是只需要扫描一边数组.下面这种改进的冒泡最佳时间复杂度才是O(n) ;
public void bubbleSort(int arr[]) { boolean didSwap=false; for(int i = 0, len = arr.length; i < len - 1; i++) { didSwap = false;//每次需要先重置 for(int j = 0; j < len - i - 1; j++) { if(arr[j + 1] < arr[j]) { swap(arr, j, j + 1); didSwap = true; } } if(didSwap == false)//说明有一次比较的过程中没有元素交换发生,此时整个数组已经有序.可以停止继续进行排序. return; } }//最坏:O(n^2)//最好:O(n)
上面的代码是对冒泡的一点改进,下面是进一步的改进:双向冒泡算法
public void sort(int[] array) { //元素位置发生了交互,设置为true boolean flag = false; /*外层循环每次循环完毕能确定俩个数值,一个最大值一个最小值,所以循环次数减半, 如果数组长度为奇数时,最后一次循环将剩余一个数值,此值必为中间值,无需再排 列;如果数组长度为偶数时,循环array.length/2*/ int loop = array.length/2; for(int n = 0;n < loop;n++ ){ flag = false; for(int m = n;m < array.length - n -1; m++){ if(array[m] > array[m+1]){ flag = true; //正向冒泡 int temp = array[m]; array[m] = array[m+1]; array[m+1] = temp; } //array.length - 1 -m 倒数第1的元素,array.length - m -2倒数第2个元素 if(array[array.length - 1 -m] < array[array.length - m -2]){ flag = true; //逆向冒泡 int temp = array[array.length - 1 -m]; array[array.length - 1 -m] = array[array.length - m -2]; array[array.length - m -2] = temp; } } if(flag==false){ return; } } }