算法--冒泡排序-java实现

import java.util.Arrays;

/*** @ClassName: Maopaopaixu * @Description: TODO(算法--冒泡排序) * @author szren * @date 2018年5月30日 下午1:22:31 * * 原理：比较两个相邻的元素，将值大的元素交换至右端。思路：依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。即在第一趟：首先比较第1个和第2个数，将小数放前，大数放后。然后比较第2个数和第3个数，将小数放前，大数放后，如此继续，直至比较最后两个数，将小数放前，大数放后。重复第一趟步骤，直至全部排序完成。举例说明：要排序数组：int[] arr={6,3,8,2,9,1}; 第一趟排序：　　　　第一次排序：6和3比较，6大于3，交换位置： 3 6 8 2 9 1　　　　第二次排序：6和8比较，6小于8，不交换位置：3 6 8 2 9 1　　　　第三次排序：8和2比较，8大于2，交换位置： 3 6 2 8 9 1　　　　第四次排序：8和9比较，8小于9，不交换位置：3 6 2 8 9 1　　　　第五次排序：9和1比较：9大于1，交换位置： 3 6 2 8 1 9　　　　第一趟总共进行了5次比较， 排序结果： 3 6 2 8 1 9---------------------------------------------------------------------第二趟排序：　　　　第一次排序：3和6比较，3小于6，不交换位置：3 6 2 8 1 9　　　　第二次排序：6和2比较，6大于2，交换位置： 3 2 6 8 1 9　　　　第三次排序：6和8比较，6大于8，不交换位置：3 2 6 8 1 9　　　　第四次排序：8和1比较，8大于1，交换位置： 3 2 6 1 8 9　　　　第二趟总共进行了4次比较， 排序结果： 3 2 6 1 8 9---------------------------------------------------------------------第三趟排序：　　　　第一次排序：3和2比较，3大于2，交换位置： 2 3 6 1 8 9　　　　第二次排序：3和6比较，3小于6，不交换位置：2 3 6 1 8 9　　　　第三次排序：6和1比较，6大于1，交换位置： 2 3 1 6 8 9　　　　第二趟总共进行了3次比较， 排序结果： 2 3 1 6 8 9---------------------------------------------------------------------第四趟排序：　　　　第一次排序：2和3比较，2小于3，不交换位置：2 3 1 6 8 9　　　　第二次排序：3和1比较，3大于1，交换位置： 2 1 3 6 8 9　　　　第二趟总共进行了2次比较， 排序结果： 2 1 3 6 8 9---------------------------------------------------------------------第五趟排序：　　　　第一次排序：2和1比较，2大于1，交换位置： 1 2 3 6 8 9　　　　第二趟总共进行了1次比较， 排序结果： 1 2 3 6 8 9---------------------------------------------------------------------最终结果：1 2 3 6 8 9---------------------------------------------------------------------由此可见：N个数字要排序完成，总共进行N-1趟排序，每i趟的排序次数为(N-i)次，所以可以用双重循环语句，外层控制循环多少趟，内层控制每一趟的循环次数，即for(int i=1;i<arr.length;i++){ for(int j=1;j<arr.length-i;j++){ //交换位置} 冒泡排序的优点：每进行一趟排序，就会少比较一次，因为每进行一趟排序都会找出一个较大值。如上例：第一趟比较之后，排在最后的一个数一定是最大的一个数，第二趟排序的时候，只需要比较除了最后一个数以外的其他的数，同样也能找出一个最大的数排在参与第二趟比较的数后面，第三趟比较的时候，只需要比较除了最后两个数以外的其他的数，以此类推……也就是说，没进行一趟比较，每一趟少比较一次，一定程度上减少了算法的量。用时间复杂度来说：　　1.如果我们的数据正序，只需要走一趟即可完成排序。所需的比较次数C和记录移动次数M均达到最小值，即：Cmin=n-1;Mmin=0;所以，冒泡排序最好的时间复杂度为O(n)。　　2.如果很不幸我们的数据是反序的，则需要进行n-1趟排序。每趟排序要进行n-i次比较(1≤i≤n-1)，且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下，比较和移动次数均达到最大值：冒泡排序的最坏时间复杂度为：O(n2) 。综上所述：冒泡排序总的平均时间复杂度为：O(n2) 。* */public class Maopaopaixu {public static void main(String[] args) {/** *方法一和方法二均为从小到大排列 */int[] aa = {6,8,2,9,1,3};int[] bb = {9,1,2,3,6,8};/** * 方法一,先将最大的排到末尾 * 第一种思路，aa[j] 和 aa[j+1] 比较 ，如果前者比后者大， * 把前者和后者调换顺序，两两调换后一轮下来 最大的会被排到最后去。 * 每一轮j都从0开始，当i轮排序，就有最后面的i个数字因为他是最大的，所以后面的每轮都不用理他了，也就是 aa.length-1-i 往后的数不用管了， * 如上，第一轮有6个数字 i为0 ，那么aa.length-1-i 为5，也就是下标是5以后的可以不用管，5往后没有数字，所以第一轮所有的数字都要参加比较， * 第二轮i=1 score.length-1-i 为4也就是说 下标4后面的 下标为5的数字不用比了； */BubbleSortMethod1(aa);/*** 针对问题：数据的顺序排好之后，冒泡算法仍然会继续进行下一轮的比较，直到arr.length-1次，后面的比较没有意义的。方案：设置标志位flag，如果发生了交换flag设置为true；如果没有交换就设置为false。这样当一轮比较结束后如果flag仍为false，即：这一轮没有发生交换，说明数据的顺序已经排好，没有必要继续进行下去。*/BubbleSortMethod1Youhua(bb);/** * 方法二，先将最小的排到第一位 * 第二种思路，最小的排到第一位(index=0的位置)，然后i=1,也就是第二轮，就不用看下标为0的，因为它已经是最小的；然后接着比较。 */BubbleSortMethod2(aa);/** * 优化原理同方法一 */BubbleSortMethod2Youhua(bb);}private static void BubbleSortMethod2(int[] aa) { int temp;//临时变量 for(int i=0; i<aa.length-1; i++){ //表示趟数，一共arr.length-1次。 for(int j=aa.length-1; j>i; j--){ if(aa[j] < aa[j-1]){ temp = aa[j]; aa[j] = aa[j-1]; aa[j-1] = temp; } } }}private static void BubbleSortMethod2Youhua(int[] aa) {int temp;//临时变量boolean flag;//是否交换的标志for(int i=0; i<aa.length-1; i++){ //表示趟数，一共aa.length-1次。 flag = false; for(int j=aa.length-1; j>i; j--){ if(aa[j] < aa[j-1]){ temp = aa[j]; aa[j] = aa[j-1]; aa[j-1] = temp; flag = true; } } if(!flag) break; }}private static void BubbleSortMethod1Youhua(int[] aa) {System.out.println("数组的长度：："+aa.length);System.out.println("数组初始顺序::"+Arrays.toString(aa));for(int i=1;i<aa.length;i++){System.out.println("第"+i+"次排序:");boolean flag = false;for(int j=0;j<aa.length-i;j++){//i是亮点if(aa[j]>aa[j+1]){//交换位置int temp =aa[j+1];aa[j+1]=aa[j];aa[j]=temp;flag = true;}else{//不交换}System.out.println("wo shi jjjjjjjj: "+j);}System.out.println("优化冒泡排序后的结果::"+Arrays.toString(aa));if(!flag){break;}}}private static void BubbleSortMethod1(int[] aa) {System.out.println("数组的长度："+aa.length);System.out.println("数组的初始顺序::"+Arrays.toString(aa));//冒泡排序算法for(int i=1;i<aa.length;i++){System.out.println("第"+i+"次排序:");for(int j=0;j<aa.length-1-i;j++){//i是亮点if(aa[j]>aa[j+1]){//交换位置int temp =aa[j+1];aa[j+1]=aa[j];aa[j]=temp;}else{//不交换}System.out.println("wo shi jjjjjjjj: "+j);}System.out.println("冒泡排序后的结果::"+Arrays.toString(aa));}}}